JP3812128B2 - Ozone generator - Google Patents
Ozone generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP3812128B2 JP3812128B2 JP04951398A JP4951398A JP3812128B2 JP 3812128 B2 JP3812128 B2 JP 3812128B2 JP 04951398 A JP04951398 A JP 04951398A JP 4951398 A JP4951398 A JP 4951398A JP 3812128 B2 JP3812128 B2 JP 3812128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- electrode
- gas
- cooling chamber
- 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 - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン発生装置に関し、特に高圧力、高濃度のオゾンを効率良く発生させることの可能なオゾン発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図14は、例えば刊行物(「オゾナイザハンドブック」電気学会オゾナイザ専門委員会編、昭和35年、コロナ社刊、249頁)に示されたOtto-Plate(オットー・プレート)型と呼ばれる従来のオゾン発生装置の要部を示し、(a)は断面図、(b)は左半分の正面図である。図において、1は電源、2は接地された金属電極、3は接地電極2に対向して設けられ、電源1に接続され高電圧の印加された高圧電極、4は接地電極2および高圧電極3の表面に置かれた誘電体(ガラス板)、5は放電の発生する放電空間、6は放電空間5を形成するための電気絶縁性(誘電体)スペーサである。7,8はそれぞれガスの供給および排出を示す矢印、9はオゾン化ガスの排出管である。接地電極2、高圧電極3、およびこれらの電極間に配置された誘電体4により1つの放電セルを構成している。
【0003】
次に動作について説明する。従来のオゾン発生装置は接地電極2、高圧電極3、誘電体板4の中央部にはガス排出用の穴が設けられている。上述のオットー・プレート型の文献にはスペーサ6に関する記述は無いが実際には図14に示すように、誘電体4,4の間隔(空隙長)を保持するため、ガスの流入を邪魔しないような形で放電空間5の周囲に電気絶縁性のスペーサが設置されている。
酸素を含む原料ガスはオゾン発生装置の周辺部全周から矢印7の方向に導入され、電源装置1によって高電圧が印加されて放電している放電空間5を通過する際に酸素の一部がオゾンとなり、このオゾンを含むガスがオゾン化ガスとして中央部のガス排出管9を通して矢印8の方向に取り出される。
【0004】
前記放電空間5では放電による発熱があるため、該放電空間5を通過するガスを有効に冷却しないと放電空間5内のガス温度が上昇し、オゾン発生量が減少する。そのため、接地電極2および高圧電極3は絶縁オイルなどの電気絶縁性を有する液体で冷却し、ガス温度の上昇を抑えている。
また、特開平8−133704号公報には、電極の背面に冷却水を通す冷却室を設けたプレート型オゾン発生装置が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオゾン発生装置は以上のように構成されており、高圧力中では、電極が歪み、空隙長を精度良く保つことができなかった。空隙長が長いところと空隙長が短いところでは、空隙長が長いところの方が原料ガスが多く流れる。しかし、原料ガスに与えるエネルギーは空隙長が短いところの方が大きいため、効率良く原料ガスにエネルギーを与えることができず高圧力・高濃度のオゾンを発生することができなかった。
なお、上述の特開平8−133704号公報には、空隙長を均一に保持するために放電空隙内に石英またはガラス材からなる支柱を1個以上設けることが記載されているが、この構成では高圧力中ではやはり電極は冷却室側にくぼむ可能性が高く、さらに支柱を放電空隙内に設けるので放電面積が小さくなるなど放電に悪影響を及ぼすという問題点もある。
【0006】
本発明は、上記のような従来のものの問題点を解消するためになされたもので、高圧力中においても空隙長を精度良く保つことができ、高圧力・高濃度のオゾンを効率良く得ることのできるオゾン発生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係るオゾン発生装置は、誘電体を介して対向して配置され、その間に高電圧が印加されることにより放電をせしめる2個の電極と、上記電極の少なくとも一方の電極の背面に設けられた冷却室と、上記冷却室に冷媒を供給する冷媒供給機構と、上記電極間に酸素を含むガスを供給するガス供給機構と、上記冷却室の内部に設けられ上記一方の電極が他方の電極に対向する領域を背面から支持する補強部材とを備えたものである。
【0008】
第2の発明に係るオゾン発生装置は、上記第1の発明において、上記補強部材で冷媒の流路を形成したものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の一実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置の構成を示す断面図である。図において、1は電源、2は接地された金属電極であり、この例ではこの接地電極2の背面に一体的に冷却室100が設けられている。3は高圧電極、4は電極間に介在する誘電体であり、この例では高圧電極3に誘電体4が設けられている。5は放電空間、6は放電空間5を形成するための電気絶縁性のスペーサ、7、8はそれぞれガスの供給および排出を示す矢印、9はオゾン化ガスの排出管、10は圧力容器、11,12はそれぞれ冷媒の供給口および排出口、この例では冷媒として例えば水を用いている。13は冷却水搬送用のポンプ、14は冷却水を所定の温度例えば15℃に保つことのできる貯水槽である。電極2,3としては例えば、直径200mmの円板状のものが用いられ、接地された金属電極2と誘電体4間の距離すなわち空隙長は例えば50μmである。また、背面に冷却室100が設けられる電極2は、熱交換効率を上げるためにできるだけ薄く形成するのが良く、例えば5mm厚としている。
【0015】
このように構成されたものにおいて、矢印7で示すように、ガス供給機構(図示せず)により圧力容器10内に、酸素、空気、または酸素と窒素の混合ガス等の酸素を含む原料ガスが予め設定した圧力で供給され、電源1によって高電圧が印加されて放電している電極2,3間の空間である放電空間5を通過する際に酸素の一部がオゾンとなり、このオゾンを含むガスがオゾン化ガスとして中央部のガス排出管9を通して矢印8の方向に取り出される。放電により電極の温度が上昇するのを抑えるために、貯水槽14から冷却水搬送用のポンプ13により冷却室100に冷却水を送り込む。接地電極2は、放電空間5と冷却室100間の圧力差により歪もうとするが、供給ガスの圧力と同等程度の圧力となるように、冷却水をポンプ13で送り込むことにより、電極2の歪みを防止して空隙長を精度よく維持することができる。
【0016】
図2は図1のオゾン発生装置を用いた実験結果の一例であり、原料ガス供給圧力が1.7atm〜10.0atmにおけるオゾン発生特性を示すグラフである。横軸は原料ガス1分子あたりに投入されるエネルギーW/QN(W・min/Nl;ここで添字Nは標準状態STPを表す)であり、縦軸はオゾン発生効率η(mg/(W・min))で表している。
原料ガスとして酸素を供給し、放電面積1cm2あたり1Wの放電電力を投入し、供給ガス圧力(絶対圧)を1.7atm、2.5atm、5.0atm、7.5atm、10.0atmと変化させたものである。なお、冷却室100の冷却水圧力は供給ガス圧力と同じとなるように冷却水搬送用のポンプ13により調整した。
この実験結果より、図1に示す実施の形態1による装置では、空隙長を精度良く維持することにより、図2に示すように圧力が増加していくとオゾン発生効率が上がっていくことが分かる。
【0017】
図3は図1のオゾン発生装置を用いた実験結果の一例であり、放電電力を放電面積で除した放電密度W/Sが1W/cm2の時の放電空隙長と発生したオゾンの最大濃度の関係を表したものである。横軸は放電空隙長d(mm)を、縦軸は発生した最大オゾン濃度(いずれも、W/QN=300W・min/Nl付近の値)を表している。この図に示すように、10atmの高圧力下において200g/Nm3以上のオゾン濃度を得るためには放電空隙長が0.5mm以下である必要があるということが分かる。
【0018】
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。図1と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図において、15はオゾン発生容器10内のガス圧力を測定する圧力センサ、16は冷却水の水圧を測定する圧力センサであり、これら圧力センサとしては、例えばひずみゲージ式圧力変換器や半導体圧力変換器等が用いられる。17はポンプ圧力制御装置、18は比較器である。
ガス圧センサ15および水圧センサ16からの出力を比較器18に取り込み、この2入力の圧力差が無くなるようにポンプ圧力制御装置17にてポンプ13を制御するものである。
なお、センサ15,16の取付が簡単であるため、電極2,3間のガス圧力を圧力容器10内の周辺部で、冷却室100の水圧を冷却室100から排出されて貯水槽14に戻る途中でそれぞれ測定した。
【0019】
このように、ガス圧力を監視しながらポンプ圧力を変化させることにより水圧を変化させるため、ガス圧力による電極の歪みを防止してオゾンを効率良く発生させることができる。また、オゾン発生中にガス圧力が変化しても、常時、ガス圧力を監視すれば、電極2の歪みによる放電空隙長の変化がなく、オゾン発生効率の低下を防止できる。
【0020】
実施の形態3.
図5は本発明の実施の形態3によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。図において、19はバルブである。
オゾン発生容器10内のガス圧力を測定する圧力センサ15と、冷却水の水圧を測定する圧力センサ16からの出力を、比較器18に取り込み、この2入力の圧力差が無くなるようにバルブ19の開閉を調整して水圧を制御するものである。
【0021】
このように、ガス圧力を監視しながらバルブ19を調節することにより水圧を変化させるため、ガス圧力による電極2の歪みを防止してオゾンを効率良く発生させることができる。また、オゾン発生中にガス圧力が変化しても、常時、ガス圧力を監視すれば、電極2の歪みによる放電空隙長の変化がなく、オゾン発生効率の低下を防止できる。
【0022】
実施の形態4.
図6は本発明の実施の形態4によるオゾン発生装置の全体構成を示す断面図である。本実施の形態では図4で示した実施の形態2において圧力センサ15,16でそれぞれガス圧と水圧を測定する代わりに、接地電極2の冷却室100側に圧電素子20を配置し、接地電極2の歪みを測定し、歪みがなくなるようにポンプ圧力制御装置17によりポンプ13を制御するようにしたものである。
本実施の形態においても、ガス圧と水圧の差圧の変化を圧電素子20で監視するので実施の形態2と同じ効果を得られる。さらに、実施の形態2に比べて部品点数が少なく、安価である。
なお、ポンプ13の供給圧力を調整する代わりに、図5で示した実施の形態3と同様にバルブ19の開閉を調整してもよい。
【0023】
実施の形態5.
図7は本発明の実施の形態5によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。図において、21は冷却室100の冷却水温度を測定する温度センサである。なお、冷却室100内の冷却水温度と冷却室100から排出された冷却水温度はほぼ同じであるとみなされるので、本実施の形態では装置構成が簡単であるため冷却室100から排出された冷却水の温度を測定している。
冷却水温度は例えば15℃に設定しているが、高濃度オゾンを発生させるために投入電力を増加すると、冷却水温度が上昇して接地電極2の温度が上昇し、オゾン発生効率が低下する。
そこで、本実施例では図4で示した構成に加えて温度センサ21を備え、図7(b)に示すように、ガス圧力センサ15と水圧センサ16の入力の信号を比較器18に取り込み、圧力差が無くなるようにポンプ圧力制御装置17にてポンプ13を制御し、温度センサ21の出力と設定温度の差がなくなるようにバルブ19の開閉により冷却水の流速を変化させ、温度調節を行う。
【0024】
このように、ガス圧力および冷却室100内の冷却水温度を監視しながら冷却水の水圧および流速を変化させるため、電極2の歪みによる放電空隙長の変化が殆どなく、しかも電極2の温度変化も抑制でき、オゾン発生効率の低下を防止できる。
【0025】
実施の形態6.
図8は本発明の実施の形態6によるオゾン発生装置の構成を示す断面図である。図において、22は熱交換器であり、冷却水は所定の温度に制御される。
本実施の形態では、冷却水供給ポンプ13、冷却室100、および熱交換器22からなる冷却水循環路が非膨張・非圧縮閉鎖系で構成され、冷却水循環路には冷却水のみで気体の存在が無いようにしたものである。
【0026】
このように構成されたものにおいて、圧力容器10内に、ガス供給口7より、原料ガスである酸素、空気、または酸素と窒素の混合ガスを供給する。この供給ガスが高圧力になると、接地された金属電極2が力を受けるが、冷却水循環路が閉鎖系で構成され冷却水が満たされていることにより、水の非圧縮性により接地された金属電極2が歪むことなく、空隙長を精度良く維持でき、オゾンを効率良く発生させることができる。
【0027】
実施の形態7.
図9は本発明の実施の形態7に係わる電極と冷却室を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。本実施の形態では、冷却水は冷却室100に封入されている。図において、23は熱交換用の冷媒が通るパイプであり、冷却室100の周縁部に配置されて、冷却水を例えば15℃に保持している。なお、熱交換用の冷媒としては例えば、水やエチレングリコールが用いられる。
【0028】
供給ガスが高圧力になると、接地された金属電極2が力を受けるが、この接地電極2背面の冷却室100内に冷却水が封入されていることにより、水の非圧縮性により接地された金属電極2が歪むことなく、空隙長を精度良く維持でき、オゾンを効率良く発生させることができる。
【0029】
実施の形態8.
図10は本発明の実施の形態8に係わる電極と冷却室を一部破断して示す斜視図である。図において、24は接地された金属電極2背面の冷却室100に配置された接地電極2の補強部材24であり、接地電極2および冷却室100の接地電極2との対向面に例えば溶接等により接合されている。
この補強部材24により原料ガス圧力が増加しても接地電極2が歪むことなく空隙長が精度良く維持され、オゾンを効率良く発生させることができる。
【0030】
なお、この補強部材24を、図11(a),(b)に平面図およびA−A線断面図で示すように、接地電極2と同心円状に設置することにより、接地電極2をバランス良く補強することができ、しかも容易かつ安価に加工することができる。
【0031】
実施の形態9.
図12は本発明の実施の形態9によるオゾン発生装置の要部である冷却室が設けられた電極を示す平面図である。図に示すように、補強部材24を螺旋状に設けその両端に冷却水供給口11と冷却水排出口12をそれぞれ配置することにより、原料ガス圧力が増加しても接地電極2が歪むことなく空隙長が精度良く維持されるのに加えて、冷却水の流路が構成されているので熱交換が効率良く行われ、その結果オゾン発生効率がより良くなる。
【0032】
実施の形態10.
次に、図13(a),(b)を用いて、補強部材24の配置間隔について説明する。原料ガス圧力を高圧にした時には、図13(b)に示すように、接地された金属電極2は冷却室100側に歪む。この時の最大歪み量をδ(cm)とすると、歪み量δは、水路の半径a(cm)と接地電極2の厚みt(cm)により次式のように表すことができることが、例えば刊行物(Raymond J.Roark 及び、W.C.Young著 「Formulous for Stress and Strain (圧力と張力の公式)」 第5版、1986年、マグローヒル(McGraw-Hill)社刊 International Editions 339頁)に記載されている。
δ=K1×qa4/D
D=Et3/{12(1−ν2)}
ここで、qは接地電極2の荷重(kg/cm2)、Eは接地電極2のヤング率(kg/cm2)、νは接地電極2のポアソン比、bは接地電極2の内周の半径(cm)である。K1はb/aで決まる定数であり、b/a=0.1のときK1=0.006、b/a=0.3のときK1=0.0029、b/a=0.5のときK1=0.0008である。
【0033】
上記式より明らかなように、接地電極2の厚みtを増やせば歪み量δは小さくすることができるが、通常、接地電極2はステンレスで製作されているため、熱伝導率が低く厚みtを厚く設計すると接地電極2の温度が上がり、オゾン発生効率が低下する。そこで、接地電極2の厚みtを厚くできないため、図13(a)に示すような補強部材24が必要になる。
【0034】
補強部材24を半径c1、c2、・・・、cn(cm)の位置に、接地電極2の同心円周上に設け、歪み量をδ1、δ2、・・・、δn-1とすると、δ1、δ2、・・・、δn-1は以下のように表すことができる。
δ1=K11×qa4/D
δ2=K12×q(c1)4/D
・・・・・・
δn-1=K1n-1×q(cn)4/D
となる。
【0035】
このδ1、δ2・・・δnすべてが空隙長に比べて無視できるぐらい小さくなるように、補強板24をn本設ける必要がある。
例えば、外径aを10cm、内径bを1.5cm、接地電極2の厚みtを0.5cm、接地電極2の材質をsus304としてポアソン比νを0.3、ヤング率Eを2×106とし、接地電極2にかかる力の大きさ(供給ガス圧力と水圧の差)を4kgf/cm2としたとき、δ=0.0078cmとなる。
この場合、等間隔に補強部材24を2本(c1=20/3cm、c2=10/3cm)いれることにより、δ1=3.8×10-4cm、δ2=2.7×10-4cm、δ3=2.9×10-5cmと数十〜数百μmの空隙長に対し十分に小さい歪み量となる。
【0036】
なお、上記各実施の形態では、冷却室100を接地側の金属電極2に設けた場合について説明したが、高圧電極3に設けてもよく、両方の電極2,3に設けてもよい。
【0037】
また、上記各実施の形態では、冷却室100に供給される冷媒が水である場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば油やエチレングリコール等が使用可能である。
【0038】
【発明の効果】
第1の発明によれば、誘電体を介して対向して配置され、その間に高電圧が印加されることにより放電をせしめる2個の電極と、上記電極の少なくとも一方の電極の背面に設けられた冷却室と、上記冷却室に冷媒を供給する冷媒供給機構と、上記電極間に酸素を含むガスを供給するガス供給機構と、上記冷却室の内部に設けられ上記一方の電極が他方の電極に対向する領域を背面から支持する補強部材とを備えたので、高ガス圧力下においても空隙長を精度良く維持でき、高濃度のオゾンを高効率で発生することが可能となる。
【0039】
第2の発明によれば、上記第1の発明において、上記補強部材で冷媒の流路を形成したので、上記第1の発明の効果に加えて、冷媒流路により冷媒と電極との熱交換効率が良くなるため、オゾンの発生効率をより高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置の構成を示す断面図である。
【図2】 実施の形態1によるオゾン発生装置のオゾン発生特性の一例を示すグラフである。
【図3】 実施の形態1によるオゾン発生装置のオゾン発生特性の一例を示すグラフである。
【図4】 本発明の実施の形態2によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。
【図5】 本発明の実施の形態3によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。
【図6】 本発明の実施の形態4によるオゾン発生装置の構成を示す断面図図である。
【図7】 本発明の実施の形態5によるオゾン発生装置を示し、(a)はその全体構成を示す断面図、(b)は信号処理のブロック図である。
【図8】 本発明の実施の形態6によるオゾン発生装置の構成を示す断面図である。
【図9】 本発明の実施の形態7によるオゾン発生装置の要部の構成を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図10】 本発明の実施の形態8によるオゾン発生装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図11】 本発明の実施の形態8によるオゾン発生装置の要部の構成を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図12】 本発明の実施の形態9によるオゾン発生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図13】 本発明の実施の形態10によるオゾン発生装置を説明する図である。
【図14】 従来のオゾン発生装置の要部を示し、(a)は断面図、(b)は左半分正面図である。
【符号の説明】
1 電源、 2 接地された金属電極、 3 高圧電極、 4 誘電体、 5 放電空間、 6 スペーサ、 7 ガス供給方向を示す矢印、 8 ガス排出方向を示す矢印、 9 ガス排出管、 10 圧力容器、 11 冷却水供給口、 12 冷却水排出口、 13 ポンプ、 14 冷却水貯水槽、 15 圧力センサ、 16 圧力センサ、 17 ポンプ吐出圧力制御装置、 18 比較器、 19 バルブ、 20 圧電素子、 21 温度センサ、 22 熱交換器、 23 熱交換用パイプ、 24 補強部材、 100 冷却室。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ozone generator, and more particularly to an ozone generator capable of efficiently generating high pressure and high concentration ozone.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 shows a conventional ozone generation called an Otto-Plate (Otto-Plate) type shown in, for example, a publication (“Ozonizer Handbook” of the Society of Electrical Engineers Ozonizer Technical Committee, 1960, published by Corona, page 249). The principal part of an apparatus is shown, (a) is sectional drawing, (b) is a front view of the left half. In the figure, 1 is a power source, 2 is a grounded metal electrode, 3 is a high-voltage electrode provided opposite to the
[0003]
Next, the operation will be described. In the conventional ozone generator, a gas discharge hole is provided in the center of the
Source gas containing oxygen is introduced in the direction of
[0004]
Since the
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-133704 discloses a plate type ozone generator in which a cooling chamber for passing cooling water is provided on the back surface of an electrode.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional ozone generators are configured as described above. Under high pressure, the electrodes are distorted, and the gap length cannot be maintained accurately. Where the gap length is long and where the gap length is short, a larger amount of source gas flows when the gap length is longer. However, since the energy given to the source gas is larger when the gap length is shorter, the energy cannot be efficiently given to the source gas, and high-pressure and high-concentration ozone cannot be generated.
In addition, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-133704, it is described that at least one column made of quartz or glass material is provided in the discharge gap in order to keep the gap length uniform. Under high pressure, the electrode is likely to be recessed toward the cooling chamber. Further, since the support is provided in the discharge gap, there is a problem in that the discharge area is reduced and the discharge is adversely affected.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can maintain the gap length with high accuracy even in high pressure, and efficiently obtain high pressure and high concentration ozone. It is an object of the present invention to provide an ozone generator that can be used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ozone generator that is disposed opposite to each other with a dielectric interposed between them, two electrodes that cause a discharge when a high voltage is applied therebetween, and a back surface of at least one of the electrodes. A cooling chamber provided in the cooling chamber, a refrigerant supply mechanism for supplying a refrigerant to the cooling chamber, a gas supply mechanism for supplying a gas containing oxygen between the electrodes, and the one electrode provided inside the cooling chamber. And a reinforcing member that supports a region facing the other electrode from the back surface .
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the refrigerant flow path is formed by the reinforcing member .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an ozone generator according to
[0015]
In such a configuration, as shown by an
[0016]
FIG. 2 is an example of an experimental result using the ozone generator of FIG. 1, and is a graph showing the ozone generation characteristics when the raw material gas supply pressure is 1.7 atm to 10.0 atm. The horizontal axis represents the energy W / Q N (W · min / N 1; the subscript N represents the standard state STP) input per molecule of the raw material gas, and the vertical axis represents the ozone generation efficiency η (mg / ( W · min)).
Oxygen is supplied as a source gas, 1 W of discharge power is applied per 1 cm 2 of discharge area, and the supply gas pressure (absolute pressure) is changed to 1.7 atm, 2.5 atm, 5.0 atm, 7.5 atm, 10.0 atm. It has been made. The cooling water pressure in the
From this experimental result, it can be seen that in the apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, the ozone generation efficiency increases as the pressure increases as shown in FIG. 2 by maintaining the gap length with high accuracy. .
[0017]
FIG. 3 is an example of the experimental results using the ozone generator of FIG. 1, and the discharge gap length and the maximum concentration of generated ozone when the discharge density W / S obtained by dividing the discharge power by the discharge area is 1 W / cm 2. This represents the relationship. The horizontal axis represents the discharge gap length d (mm), and the vertical axis represents the maximum ozone concentration generated (both values near W / Q N = 300 W · min / N 1). As shown in this figure, it is understood that the discharge gap length needs to be 0.5 mm or less in order to obtain an ozone concentration of 200 g / N m 3 or more under a high pressure of 10 atm.
[0018]
4A and 4B show an ozone generator according to
The outputs from the
Since the
[0019]
Thus, since the water pressure is changed by changing the pump pressure while monitoring the gas pressure, it is possible to efficiently generate ozone by preventing the electrode from being distorted by the gas pressure. Even if the gas pressure changes during the generation of ozone, if the gas pressure is constantly monitored, there is no change in the discharge gap length due to the distortion of the
[0020]
5A and 5B show an ozone generator according to
The outputs from the
[0021]
Thus, since the water pressure is changed by adjusting the
[0022]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an ozone generator according to
Also in the present embodiment, since the change in the differential pressure between the gas pressure and the water pressure is monitored by the
Instead of adjusting the supply pressure of the
[0023]
FIG. 7 shows an ozone generator according to
Although the cooling water temperature is set to 15 ° C., for example, when the input power is increased to generate high-concentration ozone, the cooling water temperature rises, the temperature of the
Therefore, in this embodiment, a
[0024]
In this way, since the water pressure and flow velocity of the cooling water are changed while monitoring the gas pressure and the temperature of the cooling water in the
[0025]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an ozone generator according to
In the present embodiment, the cooling water circulation path composed of the cooling
[0026]
In such a configuration, oxygen, air, or a mixed gas of oxygen and nitrogen, which is a raw material gas, is supplied from the
[0027]
9A and 9B show an electrode and a cooling chamber according to
[0028]
When the supply gas reaches a high pressure, the grounded
[0029]
FIG. 10 is a perspective view showing a partially broken electrode and cooling chamber according to
Even if the raw material gas pressure is increased by the reinforcing
[0030]
In addition, as shown in a plan view and a cross-sectional view taken along the line AA in FIGS. 11A and 11B, the reinforcing
[0031]
FIG. 12 is a plan view showing an electrode provided with a cooling chamber, which is a main part of an ozone generator according to
[0032]
Next, the arrangement interval of the reinforcing
δ = K 1 × qa 4 / D
D = Et 3 / {12 (1-ν 2 )}
Here, q is the load (kg / cm 2 ) of the
[0033]
As apparent from the above equation, the strain amount δ can be reduced by increasing the thickness t of the
[0034]
The reinforcing
δ 1 = K 11 × qa 4 / D
δ 2 = K 12 × q (c 1 ) 4 / D
・ ・ ・ ・ ・ ・
δ n-1 = K 1n-1 × q (c n ) 4 / D
It becomes.
[0035]
It is necessary to provide
For example, the outer diameter a is 10 cm, the inner diameter b is 1.5 cm, the thickness t of the
In this case, by inserting two reinforcing
[0036]
In each of the above embodiments, the cooling
[0037]
In each of the above-described embodiments, the case where the coolant supplied to the
[0038]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the two electrodes are disposed opposite to each other with the dielectric interposed therebetween, and discharge is caused by applying a high voltage therebetween, and provided on the back surface of at least one of the electrodes. A cooling chamber, a refrigerant supply mechanism for supplying a refrigerant to the cooling chamber, a gas supply mechanism for supplying a gas containing oxygen between the electrodes, and the one electrode provided inside the cooling chamber. Since the reinforcing member that supports the region opposite to the back surface from the back surface is provided, the gap length can be accurately maintained even under high gas pressure, and high-concentration ozone can be generated with high efficiency.
[0039]
According to the second invention, in the first invention, since the flow path of the refrigerant is formed by the reinforcing member, in addition to the effect of the first invention, heat exchange between the refrigerant and the electrode is performed by the refrigerant flow path. Since the efficiency is improved, the ozone generation efficiency can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an ozone generator according to
FIG. 2 is a graph showing an example of ozone generation characteristics of the ozone generator according to
FIG. 3 is a graph showing an example of ozone generation characteristics of the ozone generator according to
4A and 4B show an ozone generator according to
5A and 5B show an ozone generator according to
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an ozone generator according to
FIGS. 7A and 7B show an ozone generator according to
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an ozone generator according to
FIGS. 9A and 9B show a configuration of a main part of an ozone generator according to
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of an ozone generator according to
11 shows a configuration of a main part of an ozone generator according to an eighth embodiment of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). FIG.
FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a main part of an ozone generator according to
FIG. 13 is a diagram for explaining an ozone generator according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows a main part of a conventional ozone generator, in which (a) is a cross-sectional view and (b) is a left half front view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04951398A JP3812128B2 (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Ozone generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04951398A JP3812128B2 (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Ozone generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11246205A JPH11246205A (en) | 1999-09-14 |
JP3812128B2 true JP3812128B2 (en) | 2006-08-23 |
Family
ID=12833224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04951398A Expired - Lifetime JP3812128B2 (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Ozone generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3812128B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE0200483D0 (en) * | 2002-02-19 | 2002-02-19 | Raadia Kb | Methods and apparatus for generating ozone |
JP2007176723A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Discharge cell for ozone generator |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP04951398A patent/JP3812128B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11246205A (en) | 1999-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1165435B1 (en) | Pressure compensation ozone generator and method for generation of ozone | |
JP2983153B2 (en) | Ozone generator | |
JP4855497B2 (en) | Processing equipment | |
JPH0543204A (en) | Plate-type ozonizer | |
US8591822B2 (en) | Ozone generating apparatus | |
JP4344682B2 (en) | Fluid heating device and test device | |
JP3812128B2 (en) | Ozone generator | |
JP3545257B2 (en) | Ozone generator and ozone generation method | |
JPS6386270A (en) | Stacked structure type fuel cell | |
JPH11147702A (en) | Ozonizer | |
JP5669685B2 (en) | Ozone generator and method for manufacturing ozone generator | |
JP3592700B2 (en) | Ozone generator | |
JP2002255514A (en) | Ozone generator | |
KR100485108B1 (en) | Ozone generator | |
KR100441982B1 (en) | Ozonizer producing High Concentration Ozone | |
JP3837931B2 (en) | Ozonizer | |
JP3789863B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JPH0121082B2 (en) | ||
US20060045826A1 (en) | Apparatus and method to generate pressurized ozone gas | |
JP2012041267A (en) | Ozone generating apparatus | |
JP2003327415A (en) | Ozone generating apparatus | |
JP2002160906A (en) | Ozone generator | |
JP2005041778A (en) | Ozone generation apparatus | |
JP5346170B2 (en) | Ozone generator and electrode unit setting method | |
JPH09161966A (en) | Glow discharge heating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040628 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060403 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060522 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100609 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100609 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110609 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120609 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130609 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |