JP4719937B2 - Electrode material and ozone generator - Google Patents
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Description
本発明は、電極材およびオゾン発生装置に関する。 The present invention relates to an electrode material and an ozone generator.
オゾン(O3)が強力な酸化作用を有することは従来より知られており、その酸化力を利用して、殺菌、抗菌、脱臭、脱色、有機物の除去といった各種用途への利用が検討されている。 It has been conventionally known that ozone (O 3 ) has a strong oxidizing action, and its oxidizing power is used to examine its use in various applications such as sterilization, antibacterial, deodorization, decolorization, and removal of organic substances. Yes.
オゾンは、一般に、1対の電極に高電圧を印加して空気中に放電することによって製造されている(例えば、非特許文献1参照)。例えば、図1に示すように、一定の間隔をおいた2枚の平板状金属電極間にセラミック板(絶縁体)を配置し、2枚1対の平板状金属電極に通電して放電することにより、空気中の酸素分子(O2)を解離させてマイナスイオン(アニオン)(O−)を生成し、次いで他の酸素分子と再結合させることによりオゾン(O3)が製造されている。 Ozone is generally produced by applying a high voltage to a pair of electrodes and discharging them into the air (see, for example, Non-Patent Document 1). For example, as shown in FIG. 1, a ceramic plate (insulator) is disposed between two flat metal electrodes spaced apart from each other, and a pair of flat metal electrodes are energized and discharged. Thus, oxygen molecules (O 2 ) in the air are dissociated to generate negative ions (anions) (O − ), and then recombined with other oxygen molecules to produce ozone (O 3 ).
上記オゾンの製造過程においては、オゾンと共にマイナスイオン(アニオン)も生成されるが、このマイナスイオン(アニオン)も血液浄化や血糖値降下、疲労回復といった各種用途への利用が検討されている。 In the ozone production process, negative ions (anions) are also generated together with ozone, and the use of these negative ions (anions) for various purposes such as blood purification, blood glucose lowering, and fatigue recovery is being studied.
特に近年、鳥インフルエンザや院内感染等への関心が高まるに連れ、感染症の予防手段として、携帯用や室内用のオゾン発生器に対する要望が高まりつつある。
しかしながら、本発明者が検討したところ、図1に示す装置でオゾンを製造する場合、金属電極の外側主表面に耐水皮膜を設けても、空気中の水分が金属電極の側面と接触するため、上記水分の帯電、発熱によってオゾンの生産効率が低下するとともに、装置自体の耐久性も低下してしまう(例えば、温度60℃、湿度90%の雰囲気下で耐久時間が500時間以下である)ことが判明した。 However, when the present inventors examined, when producing ozone with the apparatus shown in FIG. 1, even if a water-resistant film is provided on the outer main surface of the metal electrode, moisture in the air contacts the side surface of the metal electrode. The production efficiency of ozone decreases due to the charging and heat generation of the water, and the durability of the apparatus itself is also decreased (for example, the durability is 500 hours or less in an atmosphere of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%). There was found.
また、オゾンは安定性が低い物質であり、例えば風(ファンによる強制的な空気流等)により容易に分解されてしまうことから、一定濃度のオゾンを得るためには、高出力(高電圧)の装置を用いる必要があり、このため、低出力(低電圧)でかつ安価に高濃度のオゾンを得ることは困難であった。 In addition, ozone is a substance with low stability and is easily decomposed by, for example, wind (forced air flow by a fan, etc.). Therefore, in order to obtain ozone at a constant concentration, high output (high voltage) Therefore, it was difficult to obtain high-concentration ozone at low output (low voltage) and at low cost.
本発明は、このような事情の下で、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができ、低出力(低電圧)でかつ安価に高濃度のオゾンをマイナスイオン(アニオン)とともに発生し得る電極材およびその製造方法を提供することを第一の目的とするものである。 Under such circumstances, the present invention can stably discharge even in a high-humidity atmosphere, and can generate high-concentration ozone together with negative ions (anions) at low output (low voltage) and at low cost. The first object is to provide an electrode material and a method for producing the same.
また、本発明は、上記電極材を用いたオゾン発生装置を提供することを第二の目的とし、上記電極材を用いたオゾン発生方法を提供することを第三の目的とするものである。 The second object of the present invention is to provide an ozone generator using the electrode material, and a third object is to provide an ozone generating method using the electrode material.
(1)導電性線状材により構成される網目状部材からなり、
前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有し、前記網目状部材の主表面が台形状であることを特徴とする電極材、
(2)前記網目状部材の外縁部の少なくとも一部が、前記導電性線状材の突出部により構成されてなる上記(1)に記載の電極材、
(3)少なくとも放電部および該放電部に電気的に接続する制御部を含み、
前記放電部が1対の電極を有し、該1対の電極のうち少なくとも一方の電極が上記(1)または(2)に記載の電極材からなることを特徴とするオゾン発生装置、
(4)前記一対の電極は互いの主表面を対向して配置され、一方の電極の主表面に直交する仮想直線Lと他方の電極の主表面とのなす角度が0°以上90°未満の範囲にあることを特徴とする上記(3)に記載のオゾン発生装置、
および
(5)前記オゾン発生装置が携帯用または室内用オゾン発生器である上記(3)または(4)に記載のオゾン発生装置
を提供するものである。
(1) It consists of a mesh-like member composed of a conductive linear material,
Wherein the conductive linear material, and the linear central portion of titanium, and an outer circumferential portion made of titanium oxide covering at least a portion of the linear central portion outer peripheral possess, the main surface trapezoidal the reticulated member electrode material, characterized in der Rukoto,
(2) at least a portion of the outer edge portion of the mesh-like member, the electrode material according to the configured ing in above (1) by the protrusion of the conductive linear material,
(3) including at least a discharge unit and a control unit electrically connected to the discharge unit;
The ozone generator , wherein the discharge part has a pair of electrodes, and at least one of the pair of electrodes is made of the electrode material according to (1) or (2),
(4) The pair of electrodes are arranged so that their main surfaces are opposed to each other, and an angle formed by a virtual straight line L orthogonal to the main surface of one electrode and the main surface of the other electrode is 0 ° or more and less than 90 ° The ozone generator according to (3) above, which is in a range ,
And (5) The ozone generator according to (3) or (4), wherein the ozone generator is a portable or indoor ozone generator .
本発明によれば、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができ、低出力(低電圧)でかつ安価に高濃度のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)を発生し得る電極材およびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrode material which can discharge stably also in a high humidity atmosphere, and can generate | occur | produce ozone and anion (anion) of high concentration with low output (low voltage) and low cost, and its manufacturing method Can be provided.
また、本発明によれば、上記電極材を用いたオゾン発生装置およびオゾン発生方法を提供するができる。 Moreover, according to this invention, the ozone generator using the said electrode material and the ozone generation method can be provided.
先ず、本発明の電極材について説明する。
本発明の電極材は、導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有することを特徴とするものである。
First, the electrode material of the present invention will be described.
The electrode material of the present invention comprises a mesh-like member composed of a conductive linear material, and the conductive linear material covers at least a part of the linear center portion made of titanium and the outer periphery of the linear center portion. And an outer peripheral portion made of titanium oxide.
本発明の電極材は、網目状部材からなるものであり、該網目状部材を主表面側からみたときの模式図を図2に示す。図2において、実線は網目状部材を構成する導電性線状材を示すものであり、破線は網目状部材の外形を理解するために設けたものである。 The electrode material of the present invention is composed of a mesh member, and FIG. 2 shows a schematic diagram when the mesh member is viewed from the main surface side. In FIG. 2, the solid line indicates the conductive linear material constituting the mesh member, and the broken line is provided for understanding the outer shape of the mesh member.
本発明の電極材に用いられる網目状部材は、図2に示すように、その主表面形状が、正方形状(図2(a))、長方形状(図2(b))、台形状(図2(c))等の四角形状や、四角形状以外の多角形状、円形状、楕円形状等いずれの形状であってもよいが、主表面形状が四角形状である場合、正方形状や長方形状よりも台形状の方が後述する導電性線状材の突出部の数を多くすることができるため好ましい。 As shown in FIG. 2, the mesh member used in the electrode material of the present invention has a main surface shape of a square shape (FIG. 2A), a rectangular shape (FIG. 2B), a trapezoidal shape (FIG. 2 (c)) or any other shape such as a polygonal shape other than the quadrilateral shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like, but when the main surface shape is a square shape, Also, the trapezoidal shape is preferable because the number of protruding portions of the conductive linear material described later can be increased.
本発明の電極材の大きさは、例えば、電極として組み込まれるオゾン発生装置の使用目的や、オゾンを拡散させようとする空間の広さ、求められるオゾン発生量等によって適宜選定することができる。本発明の電極材に用いられる網目状部材の主表面形状が台形状であり、電極材を携帯用オゾン発生器の電極として用いる場合には、上底3mm〜13mm、下底4mm〜16mm、高さ4mm〜12mmであることが好ましく、上底5mm〜10mm、下底6mm〜12mm、高さ6mm〜10mmであることがより好ましく、上底6mm〜8mm、下底8mm〜10mm、高さ8mm〜10mmであることがさらに好ましい。また、網目状部材の厚さは0.3mm〜1mmが好ましく、0.3mm〜0.8mmがより好ましく、0.3mm〜0.5mmがさらに好ましい。 The size of the electrode material of the present invention can be appropriately selected depending on, for example, the purpose of use of an ozone generator incorporated as an electrode, the size of a space in which ozone is diffused, the required amount of generated ozone. When the main surface shape of the mesh member used for the electrode material of the present invention is trapezoidal and the electrode material is used as an electrode of a portable ozone generator, the upper base is 3 mm to 13 mm, the lower base is 4 mm to 16 mm, and the height is high. It is preferably 4 mm to 12 mm in thickness, more preferably 5 mm to 10 mm in the upper base, 6 mm to 12 mm in the lower base, and 6 mm to 10 mm in height, and 6 mm to 8 mm in the upper base, 8 mm to 10 mm in the lower base, and 8 mm in height. More preferably, it is 10 mm. The thickness of the mesh member is preferably 0.3 mm to 1 mm, more preferably 0.3 mm to 0.8 mm, and still more preferably 0.3 mm to 0.5 mm.
本発明の電極材に用いられる網目状部材は、図2に実線で示される導電性材料により構成されるものであり、この導電性線状材が2mm〜10mm置きに並行して配置されてなるものが好ましく、2mm〜8mm置きに並行して配置されてなるものがより好ましく、2mm〜5mm置きに並行して配置されてなるものがさらに好ましい。 The mesh member used for the electrode material of the present invention is composed of a conductive material shown by a solid line in FIG. 2, and this conductive linear material is arranged in parallel at intervals of 2 mm to 10 mm. What is arrange | positioned is preferable, and what is arrange | positioned in parallel every 2 mm-8 mm is more preferable, and what is arrange | positioned in parallel every 2 mm-5 mm is more preferable.
導電性線状部材の配置間隔が2mm未満では、導電性線状材を構成するチタンの成形性が悪いことから所望形状を有する網目状部材を得ることが困難になる。また、導電性線状材の配置間隔が10mmを超えると、電極として使用したときに所望濃度のオゾンを得ることが困難になる。 If the arrangement interval of the conductive linear members is less than 2 mm, it is difficult to obtain a mesh member having a desired shape because the formability of titanium constituting the conductive linear material is poor. Moreover, when the arrangement | positioning space | interval of an electroconductive linear material exceeds 10 mm, when using as an electrode, it will become difficult to obtain ozone of desired density | concentration.
図3に、本発明の電極材に用いられる網目状部材を主表面側からみたときの部分拡大図を示す。図示しているように、導電性線状材1により形成される網目状部材2の網目3は、通常、正方形状(図3(a))や菱形状(図3(b))といった四角形状を有するが、四角形状以外の多角形状、円形状、楕円形状を有してもよい。網目形状が円形状や楕円形状である場合は、断面積が長さ方向に連続的に変化する導電性線状材1により網目状部材2を構成すればよい。
FIG. 3 shows a partially enlarged view of the mesh member used in the electrode material of the present invention when viewed from the main surface side. As shown in the figure, the
本発明の電極材に用いられる網目状部材は、その外縁部において導電性線状材の端部が突出することにより、外縁部の少なくとも一部が、導電性線状材の突出部により構成されてなるものであることが好ましい。 The mesh-like member used for the electrode material of the present invention is configured such that at least a part of the outer edge portion is constituted by the protruding portion of the conductive linear material by protruding the end portion of the conductive linear material at the outer edge portion. It is preferable that
図4に、本発明の電極材を主表面側からみたときの模式図を示す。図4は、網目状部材2の外縁部において、導電性線状材1の端部が突出することにより、外縁部の少なくとも一部が導電性線状材の突出部4により構成されていることを示すものである。このように、網目状部材の外縁部において、導電性線状材1の長さ方向の端部を突出させ、針先を出すような形状とすることにより、電極として用いたときに、突出部のみから放電を行って、オゾンの生成濃度を高めることが可能になる。導電性線状材の突出部4の数が多いほど上記効果を高めることができることから、網目状部材は、その外縁部の全てが、導電性線状材の突出部により構成されてなるものであることが好ましい。
FIG. 4 is a schematic diagram when the electrode material of the present invention is viewed from the main surface side. FIG. 4 shows that at the outer edge portion of the
網目状部材を構成する導電性線状材は、チタンからなる線状中心部と線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有している。 The conductive linear material constituting the mesh member has a linear center portion made of titanium and an outer peripheral portion made of titanium oxide covering at least a part of the outer periphery of the linear center portion.
導電性線状材において、線状中心部の構成材料をチタンにすることにより、本発明の電極材を電極として使用したときに、その発熱を抑制することが可能になる。また、導電性線状材において、外周部の構成材料を酸化チタンにすることにより、本発明の電極材を電極として使用したときに、オゾンを安定して発生することが可能になる。酸化チタンとしては、二酸化チタン(TiO2)を用いることが好ましい。 In the conductive linear material, when the constituent material of the linear central portion is titanium, the heat generation can be suppressed when the electrode material of the present invention is used as an electrode. In addition, by using titanium oxide as the constituent material of the outer peripheral portion of the conductive linear material, ozone can be stably generated when the electrode material of the present invention is used as an electrode. As titanium oxide, it is preferable to use titanium dioxide (TiO 2 ).
図5に、本発明の電極材における、導電性線状材の断面構造の一例を示す。
図5(a)、(b)に示すように、チタンからなる線状中心部5の断面としては、四角形状あるいは円形状を挙げることができ、図示したもの以外にも、多角形状や楕円形状等任意の断面形状を採ることができる。また、酸化チタンからなる外周部6は、通常、線状中心部5の断面形状に対応する断面形状を有し、図5(a)、(b)に示すように、線状中心部5の断面形状が四角形状のときは四角形状、線状中心部5の断面形状が円形状のときは円形状の断面形状を有するが、両者は必ずしも対応する断面形状を有さなくてもよい。また、導電性線状材の断面形状および断面積は、長さ方向に一定であることが好ましいが、これらも必ずしも一定である必要はない。
FIG. 5 shows an example of a cross-sectional structure of a conductive linear material in the electrode material of the present invention.
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the cross section of the linear
チタンからなる線状中心部の厚さは、0.3mm〜1mmであることが好ましく、0.3mm〜0.8mmであることがより好ましく、 0.3mm〜0.5mmであることがさらに好ましい。また、酸化チタンからなる外周部の厚さは、20μm〜300μmであることが好ましく、20μm〜200μmであることがより好ましく、40μm〜200μmであることがさらに好ましい。 The thickness of the linear center portion made of titanium is preferably 0.3 mm to 1 mm, more preferably 0.3 mm to 0.8 mm, More preferably, it is 0.3 mm to 0.5 mm. Further, the thickness of the outer peripheral portion made of titanium oxide is preferably 20 μm to 300 μm, more preferably 20 μm to 200 μm, and further preferably 40 μm to 200 μm.
酸化チタンからなる外周部は、線状中心部の長さ方向に沿う外周の少なくとも一部を被覆するものであればよいが、線状中心部の長さ方向に沿う外周の全体を被覆するものであることが好ましい。また、本発明の電極材において、線状中心部の長さ方向両端部には、導電性および放電性を確保するため、酸化チタンは被覆されない。 The outer peripheral portion made of titanium oxide only needs to cover at least a part of the outer periphery along the length direction of the linear center portion, but covers the entire outer periphery along the length direction of the linear center portion. It is preferable that Moreover, in the electrode material of this invention, in order to ensure electroconductivity and discharge property, the titanium oxide is not coat | covered in the length direction both ends of a linear center part.
次に、本発明の電極材の製造方法について説明する。
本発明の電極材の製造方法は、上述した本発明の電極材を製造する方法であって、チタン製線状材により構成される網目状チタン部材を、表面の少なくとも一部に酸化チタンが付着したブラスト材でブラスト処理することを特徴とするものである。
Next, the manufacturing method of the electrode material of this invention is demonstrated.
The method for producing an electrode material of the present invention is a method for producing the above-described electrode material of the present invention, wherein a mesh-like titanium member composed of a titanium linear material is adhered to titanium oxide on at least a part of its surface. The blasting process is performed with the blasting material.
網目状チタン部材としては、チタン製ラス(チタンラス)等を用いることができる。
網目状チタン部材をブラスト処理する際に用いられるブラスト材は、表面の少なくとも一部に酸化チタンが付着したものであり、このようなブラスト材としては、チタン粒子からなる核の周囲に二酸化チタン等の酸化チタンを被覆した酸化チタン被覆チタン粒子を挙げることができる。
As the mesh titanium member, titanium lath or the like can be used.
The blasting material used when blasting the mesh-like titanium member is one in which titanium oxide is attached to at least a part of the surface, and as such a blasting material, titanium dioxide or the like around the core made of titanium particles. Examples thereof include titanium oxide-coated titanium particles coated with titanium oxide.
上記ブラスト材は、ビッカース硬さ(HV)が3000HV以下であるものが好ましく、2000HV以下であるものがより好ましく、1000HV以下であることがさらに好ましい。 The blast material preferably has a Vickers hardness (HV) of 3000 HV or less, more preferably 2000 HV or less, and even more preferably 1000 HV or less.
ブラスト材が粒子形状を有する場合、その平均粒子径は、20〜200μmであることが好ましく、40〜100μmであることがより好ましく、40〜50μmであることがさらに好ましい。なお、本明細書において、平均粒子径とは体積平均粒子径を意味し、体積平均粒子径は、例えば粒度分布測定器等で測定することができる。 When the blast material has a particle shape, the average particle diameter is preferably 20 to 200 μm, more preferably 40 to 100 μm, and further preferably 40 to 50 μm. In the present specification, the average particle diameter means a volume average particle diameter, and the volume average particle diameter can be measured by, for example, a particle size distribution measuring instrument.
ブラスト処理は、既存のブラスト装置を用いて行うことができ、例えば、インペラーと呼ばれる耐摩耗合金製の羽根車の遠心力により投射材を投射するショットブラスト装置や、圧縮空気により投射材を投射するエアーブラスト装置等を用いて行うことができる。 The blasting process can be performed using an existing blasting apparatus, for example, a shot blasting apparatus that projects a projection material by the centrifugal force of an impeller made of wear-resistant alloy called an impeller, or a projection material is projected by compressed air. It can be performed using an air blast device or the like.
ブラスト材の投射速度は、毎秒50〜200mが好ましく、毎秒50〜180mがより好ましく、毎秒80〜150mがさらに好ましい。投射距離は被処理物(網目状チタン部材)のサイズにより適宜設定すればよい。また、投射角度は、約30°〜120°から選択することが好ましく、約40°〜90°から選択することがより好ましく、約45°〜65°から選択することがさらに好ましい。 The projection speed of the blast material is preferably 50 to 200 m per second, more preferably 50 to 180 m per second, and further preferably 80 to 150 m per second. What is necessary is just to set a projection distance suitably with the size of a to-be-processed object (mesh-like titanium member). The projection angle is preferably selected from about 30 ° to 120 °, more preferably selected from about 40 ° to 90 °, and still more preferably selected from about 45 ° to 65 °.
本発明の電極材の製造方法においては、表面の少なくとも一部に酸化チタンが付着したブラスト材を網目状チタン部材に投射し、衝突させることによって、ブラスト材表層の酸化チタンが網目状チタン部材の表面層に結合して、安定した皮膜が形成されると考えられる。また、網目状チタン部材であるチタンラス等が成形バリを有する場合であっても、上記ブラスト処理により成形バリを除去することも可能になる。 In the method for producing an electrode material according to the present invention, a blast material having titanium oxide attached to at least a part of the surface is projected onto a mesh-like titanium member and collided so that the titanium oxide on the surface layer of the blast material is a mesh-like titanium member. It is considered that a stable film is formed by bonding to the surface layer. Further, even when a titanium lath or the like which is a mesh-like titanium member has a molding burr, the molding burr can be removed by the blasting process.
上記ブラスト処理して得た電極材を主表面側から見たときの拡大図を図6(a)に示す。図6(a)に示される網目状部材2の外縁部の少なくとも一部に突出部を形成する場合は、例えば、図6(a)にA−A’で示される破線に沿って網目状部材2を切断することにより、図6(b)に示されるような突出部4を形成することが可能になる。また、突出部4が多数形成されるように上記網目状部材2を適宜切断することもでき、網目状チタン部材として主表面形状が正方形状または長方形状のチタンラスを用いた場合は、上記切断処理により網目状部材の主表面を台形状に加工することが好ましい。
FIG. 6A shows an enlarged view when the electrode material obtained by the blasting process is viewed from the main surface side. In the case where the protrusion is formed on at least a part of the outer edge of the
次に、本発明のオゾン発生装置について説明する。
本発明のオゾン発生装置は、少なくとも放電部および該放電部に電気的に接続する制御部を含み、前記放電部が1対の電極を有し、該1対の電極のうち少なくとも一方の電極が本発明の電極材からなることを特徴とするものである。
Next, the ozone generator of the present invention will be described.
The ozone generator of the present invention includes at least a discharge unit and a control unit electrically connected to the discharge unit, the discharge unit has a pair of electrodes, and at least one electrode of the pair of electrodes is It consists of the electrode material of this invention, It is characterized by the above-mentioned.
上述したように、従来のオゾン発生装置においては、空気中の水分が金属電極と接触してしまうため、上記水分の帯電によってオゾンの生産効率が低下するとともに、装置自体の耐久性も低下するという課題を有していた。しかしながら、本発明のオゾン発生装置は本発明の電極材を用いるものであり、この電極材は、図7に示すように、特定の網目状部材2からなり、該網目状部材2を構成する導電性線状材の長さ方向の端部からのみ放電(コロナ放電)を行うものであるため、空気中の水分の帯電率を低下させて、オゾン生成量を増大させるとともに装置の耐久性を向上させることができる。
As described above, in the conventional ozone generator, moisture in the air comes into contact with the metal electrode, so that the production efficiency of ozone is reduced by charging the moisture, and the durability of the device itself is also reduced. Had problems. However, the ozone generator of the present invention uses the electrode material of the present invention, and this electrode material is composed of a
本発明のオゾン発生装置において、放電部を構成する一対の電極は、2mm〜6mmの間隔で並行して配置されることが好ましく、2.5mm〜4.5mmの間隔で並行して並置されることがより好ましく、3mm〜4mmの間隔で並行して配置されることがさらに好ましい。電極の間隔が2mm未満であったり、6mmを超えたりすると、所望濃度のオゾンを得ることが困難になる。 In the ozone generator of the present invention, the pair of electrodes constituting the discharge part are preferably arranged in parallel at an interval of 2 mm to 6 mm, and are arranged in parallel at an interval of 2.5 mm to 4.5 mm. It is more preferable to arrange them in parallel at an interval of 3 mm to 4 mm. If the distance between the electrodes is less than 2 mm or exceeds 6 mm, it is difficult to obtain ozone having a desired concentration.
本発明のオゾン発生装置においては、放電部を構成する一対の電極のうち、少なくとも一方の電極が、他方の電極側に0°以上90°未満の角度で傾斜していることが好ましく、1°〜70°の角度で傾斜していることがより好ましく、3°〜60°の角度で傾斜していることがさらに好ましい。すなわち、放電部を構成する一対の電極は、互いに平行になるように取付部に設置してもよいが、一対の電極のうち、少なくとも一方の電極を他方の電極側に傾けることにより、導電性線状材の長さ方向端部からの放電効率を高めることが好ましい。なお、一方の電極が他方の電極側に0°以上90°未満の角度で傾斜しているとは、図8に示すように、2枚の電極8、8’を平行に配置し、これらの電極を真横からみた状態を基準にして、2枚の電極に直交する仮想直線Lと、各電極8、8’との為す角度α、α’が0°以上90°未満の範囲内にあることを意味する。
In the ozone generator of the present invention, it is preferable that at least one of the pair of electrodes constituting the discharge part is inclined at an angle of 0 ° or more and less than 90 ° to the other electrode side. It is more preferable to incline at an angle of ˜70 °, and more preferable to incline at an angle of 3 ° to 60 °. In other words, the pair of electrodes constituting the discharge part may be installed in the attachment part so as to be parallel to each other, but the conductivity is improved by tilting at least one of the pair of electrodes toward the other electrode. It is preferable to increase the discharge efficiency from the end in the length direction of the linear material. Note that one electrode is inclined at an angle of 0 ° or more and less than 90 ° to the other electrode side, as shown in FIG. 8, two
本発明のオゾン発生装置は、上記放電部と制御部が絶縁性材料からなる隔壁により隔てられてなるものであることが好ましい。 In the ozone generator of the present invention, the discharge part and the control part are preferably separated by a partition made of an insulating material.
図9に本発明のオゾン発生装置7の断面図を示すが、図9に示すように、放電部9と制御部10とを隔壁11で隔てることにより、オゾン発生装置の運転中に発熱、発火が生じる可能性を低減することができる。隔壁を構成する絶縁性材料としては、例えば、テフロン(商品名)等のフッ素樹脂を挙げることができる。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the
なお、本発明のオゾン発生装置は、低出力(低電圧)で安定して駆動し得るものであるため、必ずしも上記隔壁を設けなくてもよい。 In addition, since the ozone generator of this invention can drive stably with a low output (low voltage), it is not necessary to necessarily provide the said partition.
本発明のオゾン発生装置は、上記放電部9および制御部10とともに、制御部10を介して放電部9に通電する電源部を有してもよい。
上記電源部としては、市販の電池または外部電源等を挙げることができ、上記電源部は、制御部10に電気的に接続し得る状態で、容器12内部または容器12の外部に設けることができる。
The ozone generator of the present invention may have a power supply unit that energizes the
Examples of the power source include a commercially available battery or an external power source. The power source can be provided inside the
本発明のオゾン発生装置は、例えば、出力740mW(電圧3.5V)の駆動条件で、オゾン0.02ppm以上、マイナスイオン(アニオン)500万個/cm2以上を生成することができ、低出力(低電圧)で、高濃度のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)を生成し得るものである。また、本発明のオゾン発生装置は、例えば、温度80℃、湿度95%という運転条件における耐久時間が10000時間以上であり、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができるものである。 The ozone generator of the present invention can generate, for example, 0.02 ppm or more of ozone and 5 million negative ions (anions) / cm 2 or more under driving conditions of an output of 740 mW (voltage 3.5 V), and a low output. (Low voltage) can generate high concentrations of ozone and negative ions (anions). Further, the ozone generator of the present invention has, for example, a durability time of 10,000 hours or more under operating conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 95%, and can discharge stably even in a high humidity atmosphere.
このため、本発明のオゾン発生装置は、従来のオゾン発生装置に比べ、装置を小型化することが可能になり、携帯用又は室内用オゾン発生器として好適に用いることが可能になる。 For this reason, compared with the conventional ozone generator, the ozone generator of this invention can be reduced in size, and can be used suitably as a portable or indoor ozone generator.
次に、本発明のオゾン発生方法について説明する。
本発明のオゾン発生方法は、1対の電極に通電することによりオゾンを発生する方法であって、前記1対の電極のうち少なくとも一方の電極が本発明の電極材からなり、前記1対の電極に通電することにより、マイナスイオンに包まれたオゾンを発生することを特徴とするものである。
Next, the ozone generation method of the present invention will be described.
The ozone generation method of the present invention is a method of generating ozone by energizing a pair of electrodes, wherein at least one of the pair of electrodes is made of the electrode material of the present invention, and the pair of electrodes By energizing the electrode, ozone encapsulated in negative ions is generated.
上述したように、少なくとも一方の電極が本発明の電極材からなる1対の電極に通電することにより、高濃度のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)を生成することが可能になる。 As described above, it is possible to generate high-concentration ozone and negative ions (anions) by energizing at least one electrode to a pair of electrodes made of the electrode material of the present invention.
これは、本発明の電極材を電極として用いることにより、多量のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)が生成すると同時に、不安定な物質であるオゾンがマイナスイオン(アニオン)に包まれて保護されることにより、その分解が抑制されるためであると考えられる。 This is because by using the electrode material of the present invention as an electrode, a large amount of ozone and negative ions (anions) are generated, and at the same time, ozone, which is an unstable substance, is enveloped and protected by negative ions (anions). Therefore, it is considered that the decomposition is suppressed.
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例1(電極材の製造例)
チタン製線状材により構成される網目状チタン部材として、菱形形状の網目を有するチタンラス(株式会社不二機販製PIPチタンラス、線状材間隔3mm、厚さ0.6mm)を用い、この網目状チタン部材に、インペラー式ショットブラスト装置を用いて、ブラスト材(平均粒径100μmのチタン粒子全表面に二酸化チタンが200μm付着したもの、ビッカーズ硬さ1000HV)を、鉛直上方向から毎秒80mの投射速度で280g投射して、厚さ20μmの二酸化チタン膜を形成することにより、網目状部材として、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の全面を被覆する二酸化チタンからなる外周部とを有する導電性線状材により構成されるものを得た。次いで、得られた網目状部材の外縁部を構成する線状材を図6に示すように適宜切断することにより、網目状部材の外縁部全体が導電性線状材突出部により構成されてなる電極材を2枚作製した。
得られた電極材は、主表面側からみたときに、略台形状(上底8.5mm、下底12mm、高さ10mm)の形状を有していた。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Example 1 (Example of production of electrode material)
As a mesh-like titanium member composed of a titanium wire material, a titanium lath having a rhombus-like mesh (PIP titanium lath manufactured by Fujiki Sales Co., Ltd., wire material spacing 3 mm, thickness 0.6 mm) is used. Using an impeller-type shot blasting device, a blasting material (with 200 μm of titanium dioxide attached to the entire surface of titanium particles with an average particle diameter of 100 μm, Vickers hardness of 1000 HV) is projected at 80 m per second from vertically above By projecting 280 g at a speed and forming a titanium dioxide film having a thickness of 20 μm, as a mesh member, a linear center portion made of titanium and an outer peripheral portion made of titanium dioxide covering the entire outer periphery of the linear center portion The thing comprised by the electroconductive linear material which has was obtained. Next, the linear material constituting the outer edge portion of the obtained mesh member is appropriately cut as shown in FIG. 6 so that the entire outer edge portion of the mesh member is constituted by the conductive linear material protruding portion. Two electrode materials were produced.
The obtained electrode material had a substantially trapezoidal shape (upper base 8.5 mm,
実施例2(オゾン発生装置の製造例)
実施例1で得た2枚の電極材を1対の電極として用いて、図9に示すようなオゾン発生装置を作製した。
Example 2 (Production example of ozone generator)
Using the two electrode materials obtained in Example 1 as a pair of electrodes, an ozone generator as shown in FIG. 9 was produced.
先ず、上記2枚1対の電極を2mmの間隔で容器12内の取付部に配置して、放電部9を形成した。上記電極は、平面状の取付部に対して、一方の電極が90°、他方の電極が85°の角度を形成するように(図8におけるα、α’がそれぞれ90°、85°となるように)取り付けた。
First, the
次いで、上記放電部9がフッ素樹脂であるテフロン(商品名)製の隔壁11によって隔てられるようにして電源部10を配置するとともに、上記隔壁11上を通して放電部9と制御部10とを電気的に接続する配線を設けた。上記制御部10に隣接して、3.7Vの電池を電気的に接続した状態で容器12内に配置することにより、携帯用オゾン発生器として使用し得る幅66mm、高さ98mm、厚さ27mmのオゾン発生装置7を得た。
Next, the
得られたオゾン発生装置7を、出力740mW(電圧3.7V)の条件で駆動したところ、オゾン0.02ppm、マイナスイオン(アニオン)500万個/cm2を生成することができた。また、温度80℃、湿度95%という運転条件で連続運転したところ、耐久時間が10000時間以上であった。
When the obtained
このことから、本発明のオゾン発生装置は、本発明の電極材を用いることにより、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができ、低出力(低電圧)でかつ安価に高濃度のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)を発生し得るものであることが分かる。これは、本発明のオゾン発生装置においては、オゾンおよびマイナスイオン(アニオン)の生成量が多いだけでなく、生成したオゾンがマイナスイオン(アニオン)に包まれて保護されるため、オゾンが安定に存在するためであると考えられる。 From this, the ozone generator of the present invention can discharge stably even in a high humidity atmosphere by using the electrode material of the present invention, and has a low output (low voltage) and a high concentration of ozone at low cost. And it turns out that it can generate | occur | produce a negative ion (anion). This is because, in the ozone generator of the present invention, not only the amount of ozone and negative ions (anions) produced is large, but also the generated ozone is protected by being surrounded by negative ions (anions). This is probably because it exists.
<オゾン発生装置の使用例>
(使用例1)
(1)表1に示す6名を被験者として、実施例2で得たオゾン発生装置7を1日約8時間携帯したときの血流の変化を、オゾン発生装置7を携帯して1ヶ月および2ヶ月経過後における被験者の感覚(体調)に基づいて、判断した。
<Usage example of ozone generator>
(Usage example 1)
(1) With six subjects shown in Table 1 as subjects, changes in blood flow when the
○:効果を感じる
△:やや効果を感じる
×:何も感じない
なお、株式会社ピーテック製、Selfy(セルフィ) ハンディ型血流観察システムを用い、上記6名の被験者がオゾン発生装置7を携帯する前と2ヶ月携帯した後の血流をそれぞれ測定したところ、いずれの被験者においても、血流の改善効果を確認することができた。
(使用例2)
表2に示す6名の花粉症患者を被験者として、実施例2で得たオゾン発生装置7を1日約8時間携帯したときの症状の変化を、オゾン発生装置7を携帯する前の症状と、1ヶ月携帯後の症状とを比較することにより、観察した。
(Usage example 2)
6 patients with hay fever shown in Table 2 as subjects, changes in symptoms when carrying the
◎:非常に効果あり
○:効果を認める
×:効果なし
上記使用例1および使用例2より、本発明のオゾン発生装置が、血液浄化および花粉症の症状改善に効果を有するものであることが分かる。
◎: Very effective ○: Recognized effect ×: No effect From the above use example 1 and use example 2, the ozone generator of the present invention is effective for blood purification and symptom improvement of hay fever. I understand.
本発明の電極材は、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができ、低出力(低電圧)でかつ安価に高濃度のオゾンおよびマイナスイオン(アニオン)を発生し得るため、携帯用や室内用オゾン発生器等の各種オゾン発生装置に好適に用いることができる。 The electrode material of the present invention can discharge stably even in a high humidity atmosphere, and can generate high concentrations of ozone and negative ions (anions) at low output (low voltage) and at low cost. It can be suitably used for various ozone generators such as an indoor ozone generator.
1 導電性線状材
2 網目状部材
3 網目
4 突出部
6 外周部
7 オゾン発生装置
8,8’ 電極
9 放電部
10 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有し、前記網目状部材の主表面が台形状であることを特徴とする電極材。 It consists of a mesh-like member composed of conductive linear material,
Wherein the conductive linear material, and the linear central portion of titanium, and an outer circumferential portion made of titanium oxide covering at least a portion of the linear central portion outer peripheral possess, the main surface trapezoidal the reticulated member electrode material, characterized in der Rukoto.
前記放電部が1対の電極を有し、該1対の電極のうち少なくとも一方の電極が請求項1または請求項2に記載の電極材からなることを特徴とするオゾン発生装置。 Including at least a discharge unit and a control unit electrically connected to the discharge unit;
The ozone generator according to claim 1, wherein the discharge part has a pair of electrodes, and at least one of the pair of electrodes is made of the electrode material according to claim 1 .
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