JPH01145304A - オゾン発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の電極対をガスの流れに対し直列に配置す
るオゾン発生器に関する。

〔従来の技術〕

従来、第４図に示すように流入酸素を含むガス１を、互
いに対向して配置された陰極５と陽極６間を通過させ、
この極対間にパルス状電圧を印加してグロー放電によシ
流出オゾン含有ガス９を発生させていた。この際、陰極
５近傍にグロー放電のトリガー電極として針状の補助電
極７を配置し予備放電によシミ極全面での均一なグロー
放電を発生させている。

オゾンを効果的に利用する為には、オゾン濃度の増加が
必要であり、又風力エネルギーの低減（ランニングコス
ト低減）の為、ガス流速を下げ、放電周波数を上げ、単
位体積中へのエネルギー注入量を増加させることにより
、オゾン濃度を上げている。この結果、スパッタリング
の生成、電子イオンの不均一によるストリーマが発生し
、オゾン生成効率を低下させていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来装置には次のような問題点があった。　　”（
１）　　高濃度のオゾンガスを得るためには、放電空間
（第４図１０）の単位容積当シのオゾン発生量を増やす
必要がある。この為には、単一放電場では、パルス電圧
の周波数を増すか、電極間距離をはなし、印加電圧を増
す。又は、電極表面積を増さねばならない。

（２）　　これらの方法は、電極の組立精度等で均一、
安定なグロー放電が得にくくなる。又高電圧、高周波に
なる為電源装置スイッチング回路等が非常にコストアッ
プとなる。

（３）一方、高電圧下ではアークになり易く、又高周波
では不均一な空間荷電状態となシ、スパッタリングの生
成、ストリーマの発生によりガス温度が上昇し、均一安
定なグロー放電が得られず、その結果生成したオゾンが
分解されやすい。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため次の手段を講する。

すなわち互いに対向して配置された陰陽電極対間にパル
ス状電圧を印加してグロー放電を生ぜしめ、同電極対間
に酸素を含むガスを流して高濃度のオゾンを発生させる
装置において、複数の陰陽電極対をガスの流れに沿って
直列に配置し、隣り合う電極対の間にフィルターを配設
する。

〔作用〕

上記の手段を用いて原料ガスを放電部を連続的に通過さ
せることにより、各段でフィルターにより不要ダストが
除去され、安定な放電が得られオゾン濃度が頑次高めら
れる。従って高濃度オゾンガスが見られる。高濃度オゾ
ンガスを得る為には段数を増加すればよく、ガス流速を
低下させて生産量を減少させる必要はない。このように
して連続的に高濃度オゾンが容易に得られる。

又フィルターの設置によシ放電によシ発生したスパッタ
ーの除去及び電子密度の均一化が計れる故、アークやス
トリーマの発生を防止できる。従って放電エネルギーが
効率的にオゾン発生に使用される。

この結果、同一オゾン発生量で比較すると放電電力消費
量の低減及び送風動力の低減が出来る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図によシ説明する。冗
長さをさけるため従来例で説明した部分は省略し、本発
明に関する部分を主体に説明する。

第１図はユニットの水平断面図とその多段配置図、第２
図は第１図の１ユニツトの詳細図を示す。

第１図に示すように本実施例は８個の台形ユニット８を
隣接して多角筒状に配設し、各ユニット８の対称面に沿
って外側を陽極６、内側を陰極５とする陰陽電極対５，
６が配設される。

又陰極５に隣接して補合電極７が配される。更に同陰陽
電極対５，６間を横断するガス通路４が設けられる。

各ユニット８のガス通路４は順次直列に接続されその間
にフィルター３が配設される。又ガスの最上流部を包む
空間には上流側に順次整通板２及び流入口１が配設され
かつ同上流端にはフィルター３が取付けられる。同ガス
の最下流部を包む空間の最下流端にはガス流出口９が配
設される。なお陰陽電極対５，６間の距離は１０〜３９
　ｍ　、回部のガス流速ｔｉｏ、０１〜２’／ｌ。

放電繰返し数を５−′１０００Ｈｚとする。

以上の構成において、酸素を含む原料ガス１は整流板２
によって、第１番目のユニット８に導入され、後続のユ
ニットへ順次送られる。各ユニット入口にはフィルター
３が設置されていて、ガス中の除塵、特に陰陽電極対５
，６を連続して通過する際発生するスパッター等を除去
する。

各陰陽電極対５，６では、補助電極７により予備放電を
発生させ、その後、対向して配置された陰極５．陽極６
両電極間にパルス状グロー放電を発生させ、その時発生
する放電エネルギーによう酸素（Ｏｆ）をオゾン（０，
）に変化させる。放電の際、補助電極７あるいは陰陽電
極対（主放電極）５，６から微細な金属粒子等からなる
スパッタリング生成物が発生し、特にガス流れの悪い部
分に滞留する。更に放電後の空間には、電子密度に分布
が生じる。この結果局部的な電子なだれ現象が発生し、
ストリーマと呼ばれる一種のアーク現象が起シ、この部
分では、有効なガスの励起（Ｏ，の生成）ができなくな
る。

これを防ぐため、各電極ユニットの入口に微細粒子捕集
のためのフィルター３を設置しここでスパッター生成物
の除去と電子密度の均一化整流を強制的に行なう。

オゾン濃度は各ユニツ）８ｔ−進むにつれて第３図の実
線の如く増加する。従って、所要の高オゾン濃度を得る
ためには、所定のユニット数を直列接続すればよい。な
お、電極配置は本実施例の如く、多角筒形（第１図）の
みならず、直線的な配置も可能で、性能上何ら問題ない
ことは明らかである。

なお、第３図中、実線はＣＲ＝０．０１（下記性１参照
）として、ユニット数と得られるへ・濃度の関係を示す
。点線は単ユニットで求めたＯａ濃度の直線推定線（−
次）でろシ両者の差は多段に電極ユニットを並べた場合
のオゾン発生効率の低下（部分的なオゾンの分解）を示
している。

このようにしてユニットを多段配列することにより高濃
度のオゾンガスが連続的に容易に得られる。又各ユニッ
ト間のフィルターにより不要スパッターが除去され均一
、安定なグロ放電を行うことが可能となる。

注１：ＣＲ（Ｃ１ｅａｒ　Ｒａｔｉｏ）＝放電空間体積
Ｘ周波数（放電） １回の放電周期の間に放電部のガスが 伺回入れ変わるかということを表わす。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を奏する。

（１）各ユニットを直列に接続すること（より、漸次高
濃度のオゾンガスが連続的に得られる。

（２）電極対を有する各ユニット間にフィルターを設置
することによシ、放電によシ発生したスパッターの除去
及び電子密度の均一化によシ均一、安定なグワー放電が
えられる。

（３）各ユニットを円形に配列し几場合装置をコンパク
ト化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の水平断面構成図、第２図
は、第１図の単ユニットの水平断面構成図、第３図は、
各ユニット数と発生オゾン濃度の関係を示す線図、第４
図は従来例の説明図。 図中、１・・・流入酸素含有ガス、２・・・整流板、３
・・・フィルター、４・・・ガス通路、５・・・陰極、
６・・・陽極、７・・・補助電極、８・・・ユニット、
９・・・流出オゾン含有ガス、１０−・・主放電場、ａ
・・・ガス流入口、ｂ・・・ガス流出口。 代理人　弁理士　坂　間　　暁　　外２名ＪＰ１２国 詰３囚 扇４閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに対向して配置された陰陽電極対間にパルス状電圧
   を印加してグロー放電を生ぜしめ、同電極対間に酸素を
   含むガスを流して高濃度のオゾンを発生させる装置にお
   いて、複数の陰陽電極対をガスの流れに沿つて直列に配
   置し、隣り合う電極対の間にフィルターを配設してなる
   ことを特徴とするオゾン発生器。