JP7305863B1 - gas generator - Google Patents
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Abstract
【課題】 生成ガスの発生効率をさらに高くすることのできるガス生成装置を提供する。【解決手段】 ガス生成装置1の第1電極6には、複数のトレンチ溝8が形成されており、第1電極面7と第2電極面11との間に形成される放電空間12は、材料ガス供給口4から材料ガスを導入するためのガス導入空間17に接続されている。トレンチ溝8のピッチPの第1電極7の直径Dに対する比P/Dは、0.0020~0.0150に設定されており、トレンチ溝8によって形成されるトレンチ空間の体積VTのガス導入空間17の体積VGに対する比VT/VGは、0.016~0.203に設定されている。【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a gas generator capable of further increasing the efficiency of generating a generated gas. SOLUTION: A plurality of trench grooves 8 are formed in a first electrode 6 of a gas generator 1, and a discharge space 12 formed between a first electrode surface 7 and a second electrode surface 11 is connected to a gas introduction space 17 for introducing material gas from a material gas supply port 4. The ratio P/D of the pitch P of the trench grooves 8 to the diameter D of the first electrode 7 is set to 0.0020 to 0.0150, and the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench grooves 8 to the volume VG of the gas introduction space 17 is set to 0.016 to 0.203. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、電極間で放電を発生させることによって生成ガス(例えば、オゾンガス)を生成するガス生成装置に関する。 The present invention relates to a gas generator that generates a generated gas (for example, ozone gas) by generating electric discharge between electrodes.
従来から、電極間で放電を発生させることによってオゾンガスを生成するオゾン発生装置が知られている。例えば、従来のオゾン発生装置は、互いに対向する電極面を有する対の電極、対の電極の間に高電圧を印加する高圧交流電源、対向する電極面の間に配置される誘電体、及び対向する電極面の間に原料ガスを流すためのガス流路を備え、対の電極の少なくとも一方の電極面は、互いにほぼ平行に伸長する多数の溝を備えている。そして、原料ガスが、多数の溝と誘電体の間の空間を多数の溝を横切る方向に流されることにより、オゾンガスの発生効率を高くし、高濃度のオゾンガスを発生させることを可能としている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there has been known an ozone generator that generates ozone gas by generating electric discharge between electrodes. For example, a conventional ozone generator includes a pair of electrodes having electrode surfaces facing each other, a high-voltage AC power supply that applies a high voltage between the pair of electrodes, a dielectric disposed between the facing electrode surfaces, and an opposing At least one electrode surface of the pair of electrodes is provided with a large number of grooves extending substantially parallel to each other. Then, the raw material gas is caused to flow in the space between the many grooves and the dielectric in the direction across the many grooves, thereby increasing the efficiency of ozone gas generation and making it possible to generate high-concentration ozone gas ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、近年では、生成ガス(例えば、オゾンガス)の発生効率をさらに高くして、同じ電圧でさらに高濃度の生成ガスを生成すること、あるいは、同じ濃度の生成ガスを小さい電圧で発生させることが求められている。 However, in recent years, it has become possible to further increase the efficiency of generating a product gas (for example, ozone gas) to generate a higher concentration product gas at the same voltage, or to generate the same concentration of product gas at a lower voltage. It has been demanded.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、生成ガスの発生効率をさらに高くすることのできるガス生成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a gas generator capable of further increasing the efficiency of generating a generated gas.
本発明のガス生成装置は、第1電極面を有する第1電極と、前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、を備え、前記第1電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、前記放電空間は、前記材料ガス供給口から前記材料ガスを導入するためのガス導入空間に接続されており、前記トレンチ溝のピッチPの前記第1電極の直径Dに対する比P/Dは、0.0020~0.0150に設定されており、前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積VTの前記ガス導入空間の体積VGに対する比VT/VGは、0.016~0.203に設定されている。 The gas generator of the present invention comprises: a first electrode having a first electrode surface; a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface; a discharge space formed between one electrode surface and the second electrode surface; a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space; and a space between the first electrode surface and the second electrode surface. a generated gas delivery port for delivering a generated gas generated from the material gas to the outside of the apparatus by applying a voltage between the first electrode and generating a discharge in the discharge space; A plurality of trench grooves are formed, the discharge space is connected to a gas introduction space for introducing the material gas from the material gas supply port, and the first electrode has a pitch P of the trench grooves. The ratio P/D to the diameter D is set to 0.0020 to 0.0150, and the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench groove to the volume VG of the gas introduction space is 0. .016 to 0.203.
この構成によれば、第1電極の直径Dに対してトレンチ溝のピッチPが小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分(トレンチ溝によって第1電極に形成される山の頂点部)を増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。 According to this configuration, since the pitch P of the trench grooves is set smaller than the diameter D of the first electrode, the portion where the ozone gas is generated (peak portion of the mountain formed in the first electrode by the trench grooves) is increased. be able to. This makes it possible to increase the efficiency of generating ozone gas. That is, high-concentration ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a small voltage.
また、ガス導入空間の体積VGに対してトレンチ空間の体積VTが小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間からトレンチ空間に流れ込むときに圧力損失が生じる。これにより、材料ガスがガス導入空間に満たされた後にトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができる。したがって、材料ガスの少ない部分で局所放電が発生するのを抑えることができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。また、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。 Moreover, since the volume VT of the trench space is set smaller than the volume VG of the gas introduction space, pressure loss occurs when the material gas flows from the gas introduction space into the trench space. As a result, the material gas flows into the trench space after filling the gas introduction space, and it is possible to suppress the occurrence of unbalanced (one-way) flow of the material gas. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of local discharge in portions where the material gas is small. As a result, it is possible to suppress the decomposition of the generated gas due to the occurrence of local discharge, and as a result, it is possible to increase the efficiency of generating ozone gas. That is, high-concentration ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a small voltage. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of unevenness (one-side flow) in the material gas flow, it is possible to suppress the electrode from being damaged due to the occurrence of local discharge.
また、本発明のガス生成装置では、前記トレンチ溝のピッチPの前記第1電極の直径Dに対する比P/Dは、0.0023~0.0055に設定されており、前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積VTの前記ガス導入空間の体積VGに対する比VT/VGは、0.018~0.176に設定されてもよい。 Further, in the gas generator of the present invention, the ratio P/D of the pitch P of the trench grooves to the diameter D of the first electrode is set to 0.0023 to 0.0055, and the A ratio VT/VG of the volume VT of the trench space to the volume VG of the gas introduction space may be set to 0.018 to 0.176.
この構成によれば、第1電極の直径Dに対してトレンチ溝のピッチPがより小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分(トレンチ溝によって第1電極に形成される山の頂点部)をより増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。また、ガス導入空間の体積VGに対してトレンチ空間の体積VTがより小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間からトレンチ空間に流れ込むときにより大きな圧力損失を生じさせることができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。 According to this configuration, since the pitch P of the trench grooves is set smaller than the diameter D of the first electrode, the portion where the ozone gas is generated (the apex portion of the mountain formed in the first electrode by the trench grooves) is reduced. can increase more. This makes it possible to further increase the efficiency of generating ozone gas. Moreover, since the volume VT of the trench space is set smaller than the volume VG of the gas introduction space, a larger pressure loss can be caused when the material gas flows from the gas introduction space into the trench space. This makes it possible to further increase the efficiency of generating ozone gas.
また、本発明のガス生成装置では、前記第1電極および前記第2電極は、平面視で円形状であり、前記複数のトレンチ溝は、平面視で同心円状に配置されており、前記放電空間は、平面視で円形状であり、前記ガス導入空間は、平面視で前記放電空間の径方向外側に配置されてもよい。 Further, in the gas generator of the present invention, the first electrode and the second electrode are circular in plan view, the plurality of trench grooves are concentrically arranged in plan view, and the discharge space may be circular in plan view, and the gas introduction space may be arranged radially outside the discharge space in plan view.
この構成によれば、材料ガスが、放電空間の径方向外側に配置されたガス導入空間に満たされた後に、径方向内側に向けて放電空間やトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。また、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。 According to this configuration, the material gas flows radially inward into the discharge space and the trench space after filling the gas introduction space disposed radially outwardly of the discharge space. It is possible to suppress the occurrence of bias (one-way flow) in As a result, it is possible to suppress the decomposition of the generated gas due to the occurrence of local discharge, and as a result, it is possible to increase the efficiency of generating ozone gas. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of unevenness (one-side flow) in the material gas flow, it is possible to suppress the electrode from being damaged due to the occurrence of local discharge.
本発明のガス生成装置は、第1電極面を有する第1電極と、前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、前記第2電極の外側に配置されるベース部材と、を備え、前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、流路断面視において、前記入口部の流路径d1の前記冷却部の流路径d2に対する比d1/d2は、0.25~1.0に設定されており、流路断面視において、前記冷却部の流路径d2の前記出口部の流路径d3に対する比d2/d3は、1.0~4.0に設定されている。 The gas generator of the present invention comprises: a first electrode having a first electrode surface; a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface; a discharge space formed between one electrode surface and the second electrode surface; a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space; and a space between the first electrode surface and the second electrode surface. A generated gas delivery port for delivering a generated gas generated from the material gas to the outside of the device by applying a voltage between the discharge space and generating a discharge in the discharge space; a base member, a cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside the base member, the cooling channel includes an inlet through which the cooling medium flows into the base member; An outlet section through which the cooling medium flows out from the inside of the base section, and a cooling section provided between the inlet section and the outlet section. The ratio d1/d2 to the flow passage diameter d2 of the cooling portion is set to 0.25 to 1.0, and in the flow passage cross-sectional view, the ratio d2 of the flow passage diameter d2 of the cooling portion to the flow passage diameter d3 of the outlet portion /d3 is set between 1.0 and 4.0.
この構成によれば、冷却流路の入口部の流路径d1が冷却部の流路径d2に対して小さく設定され、冷却流路の冷却部の流路径d2が出口部の流路径d3に対して大きく設定されるので、冷却流路の冷却部において高い冷却効果を得ることができるとともに、冷却流路の入口部と出口部との間における冷却媒体の圧力損失を小さく抑えることができる。 According to this configuration, the channel diameter d1 of the inlet portion of the cooling channel is set smaller than the channel diameter d2 of the cooling portion, and the channel diameter d2 of the cooling portion of the cooling channel is set smaller than the channel diameter d3 of the outlet portion. Since it is set large, a high cooling effect can be obtained in the cooling portion of the cooling channel, and the pressure loss of the cooling medium between the inlet and outlet of the cooling channel can be kept small.
本発明のガス生成装置は、第1電極面を有する第1電極と、前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、前記第2電極の外側に配置されるベース部材と、備え、前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、平面視において、前記冷却流路の前記冷却部の面積S1の前記第1電極の面積S2に対する比S1/S2は、0.45~0.93に設定されている。 The gas generator of the present invention comprises: a first electrode having a first electrode surface; a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface; a discharge space formed between one electrode surface and the second electrode surface; a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space; and a space between the first electrode surface and the second electrode surface. A generated gas delivery port for delivering a generated gas generated from the material gas to the outside of the device by applying a voltage between the discharge space and generating a discharge in the discharge space; a base member, a cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside the base member, the cooling channel includes an inlet through which the cooling medium flows into the base member; and a cooling portion provided between the inlet and the outlet, wherein the area S1 of the cooling portion of the cooling passage in a plan view is A ratio S1/S2 to the area S2 of the first electrode is set to 0.45 to 0.93.
この構成によれば、冷却流路の冷却部の面積S1が第1電極の面積S2に対して大きく設定されるので、冷却流路の冷却部において高い冷却効果を得ることができる。 According to this configuration, since the area S1 of the cooling portion of the cooling channel is set larger than the area S2 of the first electrode, a high cooling effect can be obtained in the cooling portion of the cooling channel.
また、本発明のガス生成装置では、前記ベース部材は、平面視で円形状であり、前記冷却流路の冷却部は、前記入口部に接続され、前記ベース部材と同心円弧状の第1の部分流路と、前記第1の部分流路に接続され、前記第1の部分流路より径方向内側に配置され前記第1の部分流路より曲率半径の小さい、前記ベース部材と同心円弧状の第2の部分流路と、前記第2の部分流路に接続され、前記第2の部分流路より径方向外側に配置され前記第2の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第3の部分流路と、を備えてもよい。 Further, in the gas generator of the present invention, the base member has a circular shape in a plan view, and the cooling portion of the cooling passage is connected to the inlet portion and is concentrically arc-shaped with the base member. a flow path connected to the first partial flow path, disposed radially inward of the first partial flow path, and having a radius of curvature smaller than that of the first partial flow path, and having an arc shape concentric with the base member. and a circle concentric with the base member connected to the second partial flow path, arranged radially outwardly of the second partial flow path, and having a radius of curvature larger than that of the second partial flow path. and an arcuate third sub-channel.
この構成によれば、冷却流路の冷却部において、冷却媒体が、第1の部分流路から第2の部分流路を経て径方向内側へ流れ、第2の部分流路から第3の部分流路を経て径方向外側へ流れる。このとき、第1の部分流路、第2の部分流路、第3の部分流路が、ベース部材と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材の全体を均一に冷却することができる。 According to this configuration, in the cooling portion of the cooling passage, the cooling medium flows radially inward from the first partial passage through the second partial passage, and flows from the second partial passage to the third portion. It flows radially outward through the channel. At this time, since the first partial flow path, the second partial flow path, and the third partial flow path are concentric with the base member, the entire circular base member can be uniformly cooled. can.
また、本発明のガス生成装置では、前記冷却流路の冷却部は、さらに、前記第3の部分流路に接続され、前記第3の部分流路より径方向外側に配置され前記第3の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第4の部分流路と、前記第4の部分流路に接続され、前記第4の部分流路より径方向外側に配置され前記第4の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第5の部分流路と、を備えてもよい。 Further, in the gas generator of the present invention, the cooling portion of the cooling channel is further connected to the third partial channel, is arranged radially outward of the third partial channel, and is located in the third a fourth partial flow channel having a radius of curvature larger than that of the partial flow channel and having an arc shape concentric with the base member; A fifth partial channel concentric with the base member may be provided, having a larger radius of curvature than the fourth partial channel.
この構成によれば、冷却流路の冷却部において、冷却媒体が、さらに、第3の部分流路から第4の部分流路を経て径方向外側へ流れ、第4の部分流路から第5の部分流路を経て径方向外側へ流れる。このとき、第1の部分流路、第2の部分流路、第3の部分流路、第4の部分流路、第5の部分流路が、ベース部材と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材の全体を均一に冷却することができる。 According to this configuration, in the cooling portion of the cooling channel, the cooling medium further flows radially outward from the third partial channel through the fourth partial channel, and flows from the fourth partial channel to the fifth partial channel. flows radially outward through the sub-channels of At this time, since the first partial flow path, the second partial flow path, the third partial flow path, the fourth partial flow path, and the fifth partial flow path are concentric with the base member, The entire circular base member can be uniformly cooled.
本発明によれば、オゾンの発生効率をさらに高くすることができる。 According to the present invention, the ozone generation efficiency can be further increased.
以下、本発明の実施の形態のガス生成装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、オゾンガスの生成に用いられるガス生成装置(オゾンガス生成装置)の場合を例示する。 Gas generators according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a case of a gas generator (ozone gas generator) used to generate ozone gas will be exemplified.
本発明の実施の形態のガス生成装置の構成を、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態のガス生成装置の説明図(側断面図)である。図1に示すように、ガス生成装置1は、装置中央に配置される平面視で円形状の中央部材2と、中央部材2を挟むように中央部材2の外側(図1における上下両側)に配置される平面視で円形状の一対のベース部材3を備えている。
A configuration of a gas generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram (sectional side view) of the gas generator of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
中央部材2には、オゾンガスの材料ガス(酸素を含むガス)が供給される材料ガス供給口4と、材料ガスから生成されたオゾンガスが送出される生成ガス送出口5が設けられている。また、中央部材2の表面には、平面視で円形状の第1電極6が設けられている。本実施の形態では、第1電極6は、低圧側の電極であり、グランドに接続されている。第1電極6の電極面(第1電極面7)は、第1電極6の外側(図1における上側と下側)の両面に設けられている。また、第1電極面7には、平面視で同心円状に配置される複数のトレンチ溝8が形成されている(図2参照)。
The
ベース部材3は、平面視で円形状の第2電極9と、第2電極9の外側に配置される平面視で円形状の絶縁板10とを備えている。第2電極9の電極面(第2電極面11)は、第1電極6と対向するように設けられており、第1電極面7と第2電極面11の間に放電空間12が形成されている。本実施の形態では、第2電極9は、高圧側の電極であり、電圧印加用のケーブル13が接続されている。例えば、第2電極9は、サファイアなどの誘電体で構成される。絶縁板10は、アルミナなどの絶縁体で構成される。
The
ベース部材3の内部には、冷却媒体(例えば冷却水)が流される冷却流路14が形成されており、ベース部材3には、冷却媒体の供給口と排出口が設けられている(図示せず)。冷却流路14は、絶縁板10の外側に配置されているが、この場合、第2電極9と絶縁板10は互いに接触しており、絶縁板10とベース部材3は互いに接触している。そのため、冷却流路14の冷却効果は、絶縁板10を介して第2電極9に伝達され、第2電極9を冷却することができる。
A cooling
図2に示すように、第1電極6の外縁部には、材料ガス供給口4と連通する材料ガス出口15が設けられている。また、第1電極6の中央部には、生成ガス送出口5と連通する生成ガス入口16が設けられている。さらに、放電空間12は、材料ガス供給口4(材料ガス出口15)から供給される材料ガスを導入するためのガス導入空間17に接続されている。本実施の形態では、放電空間12は、平面視で円形状であり、ガス導入空間17は、平面視で放電空間12の径方向外側に配置されている。この場合、ガス導入空間17は、第1電極6の周りを囲うように平面視で円環状に形成されている。
As shown in FIG. 2 , a
図2において矢印で示すように、材料ガス供給口4から供給された材料ガスは、材料ガス出口15から中央部材2の内部に供給され、ガス導入空間17へ導入された後、ガス導入空間17から第1電極面7と第2電極面11との間の空間(放電空間12)を横切るように流れる。そして、第1電極面7と第2電極面11との間に電圧が印加されると、放電空間12で放電が発生し、材料ガスからオゾンガスが生成される。生成されたオゾンガスは、生成ガス入口16から生成ガス送出口5を経て装置外部へ送出される。
As indicated by arrows in FIG. 2, the material gas supplied from the material
図3は、トレンチ溝8のピッチPと第1電極6の直径Dの説明図である。本実施の形態では、トレンチ溝8のピッチPは、0.30mm~1.50mmに設定されており、より好ましくは、0.30mm~0.60mmに設定されている。ここで、第1電極6の直径Dは、100mm~150mmであり、より好ましくは、110mm~130mmである。したがって、本実施の形態では、トレンチ溝8のピッチPの第1電極6の直径Dに対する比P/Dは、0.0020~0.0150に設定されており、より好ましくは、0.0023~0.0055に設定されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the pitch P of the
図4は、トレンチ溝8の体積VTとガス導入空間17の体積VGの説明図である。本実施の形態では、トレンチ溝8によって形成されるトレンチ空間の体積VTは、0.21cm3~3.91cm3に設定されており、より好ましくは、0.25cm3~2.94cm3に設定されている。また、ガス導入空間17の体積VGは、12.8cm3~19.3cm3に設定されており、より好ましくは、14.0cm3~16.7cm3に設定されている。したがって、本実施の形態では、トレンチ溝8によって形成されるトレンチ空間の体積VTのガス導入空間17の体積VGに対する比VT/VGは、0.016~0.203に設定されており、より好ましくは、0.018~0.176に設定されており、さらに好ましくは、0.019~0.163に設定されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the volume VT of the
図6は、冷却流路14の一例を示す図(平面図)である。図6に示すように、冷却流路14は、ベース部材3の内部に冷却媒体が流入する入口部18と、ベース部の内部から冷却媒体が流出する出口部19と、入口部18と出口部19との間に設けられる冷却部20を備えている。そして、冷却部20は、入口部18に接続されるの第1の部分流路21と、第1の部分流路21に接続される第2の部分流路22と、第2の部分流路22に接続される第3の部分流路23を備えている。ここで、第1の部分流路21と第2の部分流路22と第3の部分流路23は、いずれもベース部材3と同心円弧状である。また、第2の部分流路22は、第1の部分流路21より径方向内側に配置され第1の部分流路21より曲率半径の小さく、第3の部分流路23は、第2の部分流路22より径方向外側に配置され第2の部分流路22より曲率半径の大きい。
FIG. 6 is a diagram (plan view) showing an example of the cooling
図6の例では、流路断面視において、冷却流路14の入口部18の流路径d1は、5mm~10mmであり、冷却部20の流路径d2は、10mm~15mmであり、冷却流路14の出口部19の流路径d3は、5mm~10mmである。また、平面視において、冷却部20の面積S1は、35.8~80.7cm2であり、第1電極6の面積S2は、78.5cm2~176.6cm2である。
In the example of FIG. 6, in the flow channel cross-sectional view, the flow channel diameter d1 of the
図7は、冷却流路14の他の例を示す図(平面図)である。図7の例では、冷却部20は、さらに、第3の部分流路23に接続される第4の部分流路24と、第4の部分流路24に接続される第5の部分流路25を備えている。ここで、第4の部分流路24と第5の部分流路25は、いずれもベース部材3と同心円弧状である。また、第4の部分流路24は、第3の部分流路23より径方向外側に配置され第3の部分流路23より曲率半径の大きく、第5の部分流路25は、第4の部分流路24より径方向外側に配置され第4の部分流路24より曲率半径の大きい。
FIG. 7 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling
図7の例では、流路断面視において、冷却流路14の入口部18の流路径d1は、5mm~10mmであり、冷却部20の流路径d2は、5mm~10mmであり、冷却流路14の出口部19の流路径d3は、5mm~10mmである。また、平面視において、冷却部20の面積S1は、38.1cm2~85.7cm2であり、第1電極6の面積S2は、78.5cm2~176.6cm2である。
In the example of FIG. 7, in the channel cross-sectional view, the channel diameter d1 of the
図8は、冷却流路14の他の例を示す図(平面図)である。図8の例では、冷却流路14の入口部18の流路径d1は、5mm~10mmであり、冷却部20の流路径d2は、15mm~25mmであり、冷却流路14の出口部19の流路径d3は、5mm~10mmである。また、平面視において、冷却部20の面積S1は、55.0cm2~123.8cm2であり、第1電極6の面積S2は、78.5cm2~176.6cm2である。
FIG. 8 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling
図9は、冷却流路14の他の例を示す図(平面図)である。図9の例では、冷却流路14の入口部18の流路径d1は、5mm~10mmであり、冷却部20の流路径d2は、20mm~25mmであり、冷却流路14の出口部19の流路径d3は、5mm~10mmである。また、平面視において、冷却部20の面積S1は、72.5cm2~163.0cm2であり、第1電極6の面積S2は、78.5cm2~176.6cm2である。
FIG. 9 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling
すなわち、本実施の形態では、流路断面視において、入口部18の流路径d1の冷却部20の流路径d2に対する比d1/d2は、0.25~1.0に設定されており、より好ましくは、0.27~1.0に設定されている。また、冷却部20の流路径d2の出口部19の流路径d3に対する比d2/d3は、1.0~4.0に設定されており、より好ましくは、1.0~3.66に設定されている。また、平面視において、冷却流路14の冷却部20の面積S1の第1電極6の面積S2に対する比S1/S2は、0.45~0.93に設定されている。
That is, in the present embodiment, the ratio d1/d2 of the flow path diameter d1 of the
図10は、本実施の形態における第2電極9の説明図である。図10に示すように、第2電極9は、第2電極面11となる表面を有する誘電板26と、誘電板26の第2電極面11と反対側の裏面において第1電極6に対応する位置に形成される導電膜27とで構成される。また、中央部材2とベース部材3との間には、シム部材28が挿入されるシム部材挿入部29が形成される。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the
図11は、シム部材28の斜視図である。図11(a)に示すように、シム部材28は、円環形状をしており、中央部材2とベース部材3との間のシム部材挿入部29に挿入されて、第1電極面7と第2電極面11との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するための部材である。本実施の形態では、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材28が予め用意されており、シム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離の測定結果に基づいて、予め用意された複数のシム部材28の中から、シム部材挿入部29に挿入されるシム部材28が選択される。
11 is a perspective view of the
図11(b)には、シム部材28の他の例が示される。図11(b)に示すように、円環形状のシム部材28は、4つに分割されていてもよい。また、図11(c)には、シム部材28の他の例が示される。図11(c)に示すように、円環形状のシム部材28は、2つに分割されていてもよい。このように複数に分割されたシム部材28を使用することも可能である。なお、シム部材28を分割する位置や数は、これに限定されない。分割されたシム部材28であっても、中央部材2とベース部材3との間のシム部材挿入部29に挿入することにより、第1電極面7と第2電極面11との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整することが可能である。また、シム部材28は、シール部材30の外側に配置されているため、シム部材28が分割されていても、シール部材30による気密性に影響はない(気密性は保たれる)。
Another example of the
本実施の形態では、シム部材挿入部29に接する中央部材2の端面とトレンチの頂上は同じ高さ(同一平面)である。よって、誘電板26からシム部材挿入部29に接する中央部材2の端面までの距離と、誘電板26からトレンチの頂上までの距離は同じになる。そこで、本実施の形態では、所定の測定位置P(図12の例では5点)において、図13に示すように、シム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離aが測定される。そして、測定した距離aと所定の基準距離b(誘電板26からトレンチの頂上までの距離であって、予め設定される距離。例えば0.01mm~0.5mm)との和に等しい厚みc(あるいは、最も近い厚み)を有するシム部材28が、シム部材挿入部29に挿入されるシム部材28として選択される。測定位置Pは、中心1点と、外形と同心円で外形より小さい円周上の複数の点とすることができる。複数の点は、中心の点に対して対面の位置に設定することができる。また、複数の点の個数は、図12の例のように4点に限られず、4点より多くの個数であってもよい。
In the present embodiment, the end surface of the
また、図13に示すように、誘電板26と中央部材2との間には、Oリングなどのシール部材30が配置されている。本実施の形態では、材料ガス供給口4は、第1電極6の外側に配置されており、生成ガス送出口5は、第1電極6の中心部に配置されており、シール部材30は、第1電極6の外側に配置されている。より具体的には、材料ガス供給口4は、第1電極6の径方向外側に配置されており、生成ガス送出口5は、第1電極6の径方向内側に配置されており、シール部材30は、第1電極6の径方向外側に配置されている。
A
以上のように構成されたガス生成装置1について、図14のフロー図を参照してその動作を説明する。
The operation of the
本発明の実施の形態のガス生成装置1で電極間の距離を調整する場合には、まず、一対のベース部材3のうち、一方のベース部材3と中央部材2との間に形成されるシム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離aを測定する(S1)。
When adjusting the distance between the electrodes in the
つぎに、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材28の中から、上記のステップ1の測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となるシム部材28を選択する。具体的には、電極間の基準距離bを取得し(S2)、シム部材挿入部29に挿入するシム部材28の厚さcを算出し(S3)、算出した厚さcと等しい厚さ(あるいは、最も近い厚さ)を有するシム部材28を選択する(S4)。そして、上記のステップ4で選択したシム部材28を、一方のベース部材3と中央部材2との間のシム部材挿入部29に挿入する(S5)。
Next, the
その後、上下両側ともシム部材28が挿入されたか否かを判定する(S6)。一方のシム部材28しか挿入されていない場合には、他方のシム部材28について、上記のステップS1~S5を繰り返す。
After that, it is determined whether or not the
すなわち、他方のベース部材3と中央部材2との間に形成されるシム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離aを測定する(S1)。
That is, the distance a from the end surface of the shim
つぎに、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材28の中から、上記のステップ1の測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となるシム部材28を選択する。具体的には、電極間の基準距離bを取得し(S2)、シム部材挿入部29に挿入するシム部材28の厚さcを算出し(S3)、算出した厚さcと等しい厚さ(あるいは、最も近い厚さ)を有するシム部材28を選択する(S4)。そして、上記のステップ4で選択したシム部材28を、他方のベース部材3と中央部材2との間のシム部材挿入部29に挿入する(S5)。そして、上下両側ともシム部材28が挿入された場合には、電極間の距離の調整を終了する。
Next, the
このような本実施の形態のガス生成装置1によれば、第1電極6の直径Dに対してトレンチ溝8のピッチPが小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分(トレンチ溝8によって第1電極6に形成される山の頂点部)を増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
According to the
また、ガス導入空間17の体積VGに対してトレンチ空間の体積VTが小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間17からトレンチ空間に流れ込むときに圧力損失が生じる。これにより、材料ガスがガス導入空間17に満たされた後にトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができる。したがって、材料ガスの少ない部分で局所放電が発生するのを抑えることができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。また、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
Further, since the volume VT of the trench space is set smaller than the volume VG of the
また、本実施の形態では、第1電極6の直径Dに対してトレンチ溝8のピッチPがより小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分(トレンチ溝8によって第1電極6に形成される山の頂点部)をより増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる(図5参照)。また、ガス導入空間17の体積VGに対してトレンチ空間の体積VTがより小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間17からトレンチ空間に流れ込むときにより大きな圧力損失を生じさせることができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。
Further, in the present embodiment, since the pitch P of the
また、本実施の形態では、材料ガスが、放電空間12の径方向外側に配置されたガス導入空間17に満たされた後に、径方向内側に向けて放電空間12やトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。また、材料ガスの流れに偏り(片流れ)が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
In addition, in the present embodiment, the material gas flows radially inward into the
また、本実施の形態では、冷却流路14の入口部18の流路径d1が冷却部20の流路径d2に対して小さく設定され、冷却流路14の冷却部20の流路径d2が出口部19の流路径d3に対して大きく設定されるので、冷却流路14の冷却部20において高い冷却効果を得ることができるとともに、冷却流路14の入口部18と出口部19との間における冷却媒体の圧力損失を小さく抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the channel diameter d1 of the
また、本実施の形態では、冷却流路14の冷却部20の面積S1が第1電極6の面積S2に対して大きく設定されるので、冷却流路14の冷却部20において高い冷却効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, since the area S1 of the cooling
また、本実施の形態では、冷却流路14の冷却部20において、冷却媒体が、第1の部分流路21から第2の部分流路22を経て径方向内側へ流れ、第2の部分流路22から第3の部分流路23を経て径方向外側へ流れる。このとき、第1の部分流路21、第2の部分流路22、第3の部分流路23が、ベース部材3と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材3の全体を均一に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, in the cooling
また、本実施の形態では、冷却流路14の冷却部20において、冷却媒体が、さらに、第3の部分流路23から第4の部分流路24を経て径方向外側へ流れ、第4の部分流路24から第5の部分流路25を経て径方向外側へ流れる。このとき、第1の部分流路21、第2の部分流路22、第3の部分流路23、第4の部分流路24、第5の部分流路25が、ベース部材3と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材3の全体を均一に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, in the cooling
この場合、冷却流路14とケーブル13の配線穴は、同一平面上に設けられている(図1参照)。そのため、冷却媒体をベース部材3の上下方向から入れる構造とするよりも、側面方向から入れる構造としたほうが、スペースを小さくすることができる。ただし、ケーブル13の配線部には、冷却水路14を設けることができない。本実施の形態では、できる限り近くまで冷却流路14を設けて、ベース部材3の全体を冷やすことができる構造を採用している。なお、冷却流路14の入口部18と出口部19は、逆であってもよい。
In this case, the cooling
また、本実施の形態では、中央部材2の上下両側に配置される一対のベース部材3のそれぞれにおいて、中央部材2とベース部材3との間のシム部材挿入部29に、シム部材28(そのシム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材28)が挿入されて、第1電極面7と第2電極面11との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
In addition, in the present embodiment, in each of the pair of
また、本実施の形態では、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材28の中から、シム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離と基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材28が、そのシム部材挿入部29に挿入されるシム部材28として選択される。これにより、第1電極面7と第2電極面11との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整することができる。
Further, in the present embodiment, the sum of the distance from the end surface of the shim
また、本実施の形態では、中央部材2の上下両側に配置される一対のベース部材3のそれぞれにおいて、中央部材2とベース部材3との間のシム部材挿入部29に、シム部材28(そのシム部材挿入部29のベース部材3側の端面から第2電極面11までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材28)が挿入されて、第1電極面7と第2電極面11との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
In addition, in the present embodiment, in each of the pair of
上下両側の電極間距離を揃えるとガス発生効率が高くなる理由は、以下のとおりである。(1)中央部材2を共有する上下のベース部材3は、1つの高圧電源から電圧が供給される(図1参照)。(2)高圧電源は、上下のベース部材3に同一の電圧を供給する(個別の電圧制御をしていない)。(3)上記(1)(2)から上下の放電空間の距離を同じにすると高濃度のガスが発生する。例えば、高電圧部には、電圧5~15kV、周波数20~40kHzの高周波・高電圧が印加される。なお、高圧電源が1つである、トレンチ電極(第1電極6)が両サイド使用となっている理由は、コストダウンや省スペースのためである。
The reason why the gas generation efficiency increases when the distance between the electrodes on the upper and lower sides is uniform is as follows. (1) The upper and
また、本実施の形態では、材料ガス供給口4が第1電極6の外側に配置され、生成ガス送出口5が第1電極6の中心部に配置されるので、材料ガスの流れが外側から中心部に向けた方向となる。そして、第2電極9の導電膜27は第1電極6に対応する位置に形成されている(第1電極6の外側には形成されていない)。したがって、放電空間12において第1電極6に対応する位置で放電が発生して材料ガスから生成ガスが生成されることとなり、第1電極6の外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材30が第1電極6の外側に配置されているので、シール部材30の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材30が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
In addition, in the present embodiment, the material
また、本実施の形態では、第1電極6および第2電極9が円形状であり、材料ガス供給口4が第1電極6の径方向外側に配置され、生成ガス送出口5が第1電極6の径方向内側に配置されるので、材料ガスの流れが径方向外側から径方向内側に向けた方向となり、第1電極6の径方向外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材30が第1電極6の径方向外側に配置されているので、シール部材30の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材30が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above by way of examples, the scope of the present invention is not limited to these, and can be changed and modified according to the purpose within the scope described in the claims. be.
例えば、以上の説明では、電極間で放電を発生させることによってオゾンガスを生成する例について説明したが、電極間で放電を発生させることによって生成できるものであれば、オゾンガスに限られず、その他の生成ガスについても同様に実施可能である。 For example, in the above description, an example in which ozone gas is generated by generating an electric discharge between electrodes has been described. A gas can be implemented in the same manner.
また、図2では、第1電極6に、材料ガス出口15が1つ設けられている例について説明したが、第1電極6には、複数の材料ガス出口15が設けられても良い。例えば、図15に示すように、第1電極6に、材料ガス出口15が2つ設けられていても良い。
Moreover, although FIG. 2 illustrates an example in which the
以上のように、本発明にかかるガス生成装置は、生成ガスの発生効率をさらに高くすることができるという効果を有し、例えばオゾンガスを生成するオゾンガス生成装置等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the gas generator according to the present invention has the effect of further increasing the generation efficiency of the generated gas, and is useful, for example, as an ozone gas generator for generating ozone gas.
1 ガス生成装置
2 中央部材
3 ベース部材
4 材料ガス供給口
5 生成ガス送出口
6 第1電極
7 第1電極面
8 トレンチ溝
9 第2電極
10 絶縁板
11 第2電極面
12 放電空間
13 ケーブル
14 冷却流路
15 材料ガス出口
16 生成ガス入口
17 ガス導入空間
18 入口部
19 出口部
20 冷却部
21 第1の部分流路
22 第2の部分流路
23 第3の部分流路
24 第4の部分流路
25 第5の部分流路
26 誘電板
27 導電膜
28 シム部材
29 シム部材挿入部
30 シール部材
Claims (7)
前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、
前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
を備え、
前記第1電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、
前記放電空間は、前記材料ガス供給口から前記材料ガスを導入するためのガス導入空間に接続されており、
前記トレンチ溝のピッチPの前記第1電極の直径Dに対する比P/Dは、0.0020~0.0150に設定されており、
前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積VTの前記ガス導入空間の体積VGに対する比VT/VGは、0.016~0.203に設定されている、ガス生成装置。 a first electrode having a first electrode surface;
a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface;
a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface;
a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space;
A generated gas feeder for sending a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device. an exit;
with
A plurality of trench grooves are formed in the first electrode,
The discharge space is connected to a gas introduction space for introducing the material gas from the material gas supply port,
A ratio P/D of the trench pitch P to the diameter D of the first electrode is set to 0.0020 to 0.0150,
The gas generator, wherein a ratio VT/VG of a volume VT of the trench space formed by the trench groove to a volume VG of the gas introduction space is set to 0.016 to 0.203.
前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積VTの前記ガス導入空間の体積VGに対する比VT/VGは、0.018~0.176に設定されている、請求項1に記載のガス生成装置。 A ratio P/D of the trench pitch P to the diameter D of the first electrode is set to 0.0023 to 0.0055,
2. The gas generator according to claim 1, wherein a ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench groove to the volume VG of the gas introduction space is set to 0.018 to 0.176.
前記放電空間は、平面視で円形状であり、前記ガス導入空間は、平面視で前記放電空間の径方向外側に配置されている、請求項1または請求項2に記載のガス生成装置。 The first electrode and the second electrode are circular in plan view, and the plurality of trench grooves are concentrically arranged in plan view,
3. The gas generator according to claim 1, wherein said discharge space is circular in plan view, and said gas introduction space is arranged radially outside said discharge space in plan view.
前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、
前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
前記第2電極の外側に配置されるベース部材と、
を備え、
前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、
前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、
流路断面視において、前記入口部の流路径d1の前記冷却部の流路径d2に対する比d1/d2は、0.25~1.0に設定されており、
流路断面視において、前記冷却部の流路径d2の前記出口部の流路径d3に対する比d2/d3は、1.0~4.0に設定されている、ガス生成装置。 a first electrode having a first electrode surface;
a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface;
a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface;
a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space;
A generated gas feeder for sending a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device. an exit;
a base member arranged outside the second electrode;
with
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside the base member,
The cooling channel has an inlet through which the cooling medium flows into the inside of the base member, an outlet through which the cooling medium flows out from the inside of the base member , and between the inlet and the outlet. a cooling unit provided,
A ratio d1/d2 of the channel diameter d1 of the inlet portion to the channel diameter d2 of the cooling portion in a cross-sectional view of the channel is set to 0.25 to 1.0,
The gas generating device, wherein a ratio d2/d3 of the flow path diameter d2 of the cooling section to the flow path diameter d3 of the outlet section in a cross-sectional view of the flow path is set to 1.0 to 4.0.
前記第1電極の外側に配置され、前記第1電極面と対向する第2電極面を有する第2電極と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に形成される放電空間と、
前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
前記第2電極の外側に配置されるベース部材と、
を備え、
前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、
前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、
平面視において、前記冷却流路の前記冷却部の面積S1の前記第1電極の面積S2に対する比S1/S2は、0.45~0.93に設定されている、ガス生成装置。 a first electrode having a first electrode surface;
a second electrode disposed outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface;
a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface;
a material gas supply port for supplying material gas to the discharge space;
A generated gas feeder for sending a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device. an exit;
a base member arranged outside the second electrode;
with
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside the base member,
The cooling channel includes an inlet through which the cooling medium flows into the inside of the base member, an outlet through which the cooling medium flows out from the inside of the base member , and between the inlet and the outlet. a cooling unit provided,
The gas generator, wherein a ratio S1/S2 of the area S1 of the cooling portion of the cooling channel to the area S2 of the first electrode is set to 0.45 to 0.93 in plan view.
前記冷却流路の冷却部は、
前記入口部に接続され、前記ベース部材と同心円弧状の第1の部分流路と、
前記第1の部分流路に接続され、前記第1の部分流路より径方向内側に配置され前記第1の部分流路より曲率半径の小さい、前記ベース部材と同心円弧状の第2の部分流路と、
前記第2の部分流路に接続され、前記第2の部分流路より径方向外側に配置され前記第2の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第3の部分流路と、を備える、請求項4または請求項5に記載のガス生成装置。 The base member has a circular shape in plan view,
The cooling portion of the cooling channel is
a first partial channel connected to the inlet portion and concentric with the base member;
A second partial flow concentric with the base member, connected to the first partial flow channel, disposed radially inward of the first partial flow channel, and having a radius of curvature smaller than that of the first partial flow channel. road and
A third partial flow concentric with the base member, connected to the second partial flow channel, disposed radially outwardly of the second partial flow channel, and having a radius of curvature larger than that of the second partial flow channel. 6. The gas generator of claim 4 or claim 5, comprising: a channel.
前記第3の部分流路に接続され、前記第3の部分流路より径方向外側に配置され前記第3の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第4の部分流路と、
前記第4の部分流路に接続され、前記第4の部分流路より径方向外側に配置され前記第4の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第5の部分流路と、を備える、請求項6に記載のガス生成装置。 The cooling portion of the cooling channel further comprises:
A fourth partial flow concentric with the base member, connected to the third partial flow path, arranged radially outwardly of the third partial flow path, and having a radius of curvature larger than that of the third partial flow path. road and
A fifth partial flow concentric with the base member, connected to the fourth partial flow channel, disposed radially outwardly of the fourth partial flow channel, and having a radius of curvature larger than that of the fourth partial flow channel. 7. The gas generator of claim 6, comprising: a channel;
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JP2003160311A (en) * | 2001-11-22 | 2003-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | Ozonizer |
JP2017164699A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 株式会社荏原製作所 | Discharge reactor |
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JP2002020105A (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-23 | Ebara Corp | Ozone generating device |
JP2003160311A (en) * | 2001-11-22 | 2003-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | Ozonizer |
JP2017164699A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 株式会社荏原製作所 | Discharge reactor |
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