JPH02184505A

JPH02184505A - オゾナイザ及びこれを用いたオゾン水製造装置

Info

Publication number: JPH02184505A
Application number: JP536789A
Authority: JP
Inventors: Senichi Masuda; 増田　閃一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2717295B2

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】産業上の利用分野この発明はオゾンガスの発生装に（以下オゾナイザとい
う）及びこのオゾナイザを使用して一般の排水、下水１
食品等の浄「ヒ、殺菌、脱色、および脱臭に用いるオゾ
ンを含む水（以下オゾン水と云う）の製造装置（以下オ
ゾン水製造装置という）に関するものである。

従来の技術この種の装置に使用されるオゾナイザは円筒形誘電体の
内周面にコロナ放電極を設け、該円筒形誘電体の両端部
に端板を設け、その端板の一方に原料ガスの供給口を、
他方にオゾン（ヒガスの排出口を夫々形成し、又該円筒
形誘電体の肉厚内に面状誘導電極を同心的に埋設すると
共に同円筒状誘電体の外周面に空間を隔ててウォーター
ジャケットを設け、更に前記両電圏の間に高周波高圧電
源を接続して高電圧を印加し、円筒状誘電体の内周面に
沿面放電を発生させ、前記原料ガスの供給口から供給さ
れた酸素ガス、或は空気をオゾンガス１ヒしてオゾンガ
ス排出口から排出し、このオゾンガスを給水管に接続さ
れたベンチュリー管の負圧側に送り込んで、その水と混
合し、それを前述の円筒状２８　ｆｒｌ　（Ｉｇの外側
の空間に送って、その誘電体を冷却するようになってい
る。

従って、このようなオゾナイザは快い円筒状誘電体の内
面に線状放を極を設ける工程、及び該誘ｉ′Ｉｔ木の肉
厚内に誘導電極を埋設するための工程が極めて困難であ
る。スこれを製造するときは、セラミックの平板状グリ
ーンシートの両面にタングステン粉末のインクで線状放
を極及び面状誘導電極を印刷し、その面状誘導電極の上
からもう一枚のセラミック製グリーンシートを重合して
これらを一体的に形成した後、円筒状に丸めて、その形
状を保持しながら長時間焼成して形成しているが、その
場合は平面状グリーンシートを円筒状に丸めたとき、両
端部の継目に段部が形成され易く、又焼成時日筒状のグ
リーンシートが軟化して歪み易い等の理由により、正確
な円筒形を得ることが極めて困難である。

その結果、このような歪みを有する円筒形誘電１本の両
端部に前述の端板を嵌合すると、正確に嵌合することが
困難になり、ウォータージャフット内にオゾン水を流し
た際、それがこの嵌合部から流出して、外部の器物に損
傷を与えたり、或はウォータージャケット内のオゾン水
が円筒形誘電体の内側の線状放電極の部分へ流れ出して
、沿面放電に支障を来すなどの致命的な結果を惹起する
おそれがある。

解決しようとする課題この発明は前記ｂ″Ｃ来のオゾナイザに於ける上述の間
頚点を解決しようとするものであり、特にオゾン水の製
造過程において、水もれの生ずるおそれのないオゾン水
製造装置を得ることを目的とするものである。

池の目的はオゾナイザの発熱部分を効果的に冷却して、
オゾン発生効率を向上することである。

また他の目的はオゾナイザ駆動用電源の発熱部分を効果
的に冷却して、電源を小型１ヒし、その電力効果を向上
することである。

更に池の目的はオゾナイザの製造が安価にできるように
することである。

課題を解決するための手段この発明のオゾナイザは円筒形の誘電体の外周面にコロ
ナ放電極を設け、その外側に環状の空間を隔てて外筒を
設け、該環状空間の両端部に夫々原料ガス入口とオゾン
ガス出口を設け、又該円筒形誘電体の内周面に面状誘導
電極を設け、その誘電体の両端部に液体用パイプの接手
を夫々設けると共に前記上流開端部の接手の上流側にパ
イプ等を介してこれと連通せる水等の冷却用液体の供給
部を設け、前記下流開端部の接手の下流側にパイプ゛等
を介してこれを連通せる上記液体の排出部を設け、これ
によって該円筒形誘電体の内部に前記水等の冷却用液体
を流通せしめて該誘ｉｔｉを冷却せしめたのである。

更に該冷却用液体の供給部から該液体の排出部に至る液
体の経路に介入してオゾナイザ駆動用電源を冷却するた
めの冷却壁を備えた金属製液体管路を設け、該管路の内
部に該液体を流通せしめたものである。

またこの発明によるオゾン水製造装置は冷却用液体とし
て水を用いる上記オゾナイザを使用し、かつ抜水の供給
部から抜水の排出部に至る水の経路に介入して水とオゾ
ンガスの混合装置を設けると共に、その混合装置と前述
の外筒に形成されたオゾンガス出口を連通せしめたもの
である。

更にこの場合特に上記誘電体の上流側に位置する接手の
下流側に前記水とオゾンガスの混合装置を設けたもので
ある。

ｆＹ用オゾナイザとしては３３１！ｆ本の外周面に設けたコロ
ナ放電極と、その内周面に設けた面状誘導電極との間に
高周波交流電圧を印加し、該誘電体の外周面に沿面放電
を発生させ、その外側の外筒との間の空間に供給された
酸素ガス或は空気をオゾンガス出口し、その際発生する
損失熱を該誘電体を介して水等の冷却用液体により除去
してオゾン生成域を冷却し２、オゾンの熱分解を防ぐ。

又潅木経路に介入して設けた金属製液体管路の冷却壁を
介してオゾナイザ駆動用を源の発熱部、特にパワートラ
ンジスター、ＳＣＲ等発熱の著しい部分の熱を上記ｍ　
ｆ４ｃにより除去冷却する。

又、オゾン水製造装置としては該円筒形誘電体の両端部
に設けられた接手に夫々水パイプを接続し、水供給部か
らの冷却水をオシガスの混合装置とオゾナイザの円筒形
誘電トドを介して水４ＪＦ出部へと導く。

この際前記誘電体の外周面とその外筒との間の密閉空間
で発生したオゾンガスはその空間の出口から排出されて
前記水とオゾンガスの混合装置に吸引され、ここで多数
の粒状気泡となって水中に混合し、この間にオゾンガス
は水と接触してオゾン水となる。

実方組　例この発明のオゾナイザの実施例を添１寸図面によって説
明すると、第１図に示すごとくガラス等でｒｔられな既
製の直円筒形誘電体１の外周面に、コイル状のコロナ放
電極２を捲きつけて形成し、該コロナ放電極２の外側に
外筒３を同心的に設けて密閉空間４を形成し、該密閉空
間４の一端部に原料ガス入口５を池端部にオゾンガスの
出口６を形成し、またその円筒形誘電体１の内周面に本
例ではステンレス金網より成る誘導雷ｔｆ４７を設ける
と共に、該誘電１本１の両端部に流木用パイプ１０ａ、
１０ｂを接続するための接手８ａ、　８ｂをそれぞれ設
け、さらに液体用パイプ１０ａの上流端１１ａを水等の
冷却用液体排出部１２ａに連通し、液体用パイプ１０ｂ
の下流端１１ｂを冷却用液体排出部１２ｂに連通ずる。

　さらに上記コロナ放？１１極２と誘導電極７との間に
高周波高圧電源９を接続してその電圧を印加し、円筒形
誘電体１の外面に沿面放電を発生し、前記原料ガス入り
口５から密閉空間４に供給された原トｌガスをオゾン１
ヒし、他側のオゾンガス出口６から排出するものである
。但し本例では下流側の接手８ｂは金属製で、その基部
より上方に突出せるフィン状の冷却壁８ｃを有して本発
明による電源冷却部１３を構成し、該冷却壁８ｃに電源
９の発熱部であるパワートランジスター１４が固定され
て冷却されている。

また上記コイル状コロナ放電極２は、その左右の端部に
おいて耐オゾン性のすぐれたテフロン熱収縮チューブ１
５ａ　、２５ｂにより該円筒状誘電体に緊縛固定されて
いる。

この場合該コロナ放電、ｆｉ　２の左右端を該熱収縮チ
ューブの接触部で生ずる沿面放電によって、後者が損傷
をうけることを防ぐため、テフロン熱収縮チューブ１５
ａ　、　１５ｂの内側に円環状に円筒形誘？１１木１に
巻きけけな金属帯１６ａ　、　１６ｂがあり、その外周
縁１７ａ　、１７ｂがテフロン熱収縮チューブ１５ａ　
、　１５ｂの外周縁１８ａ　、　１８ｂよりも外側にあ
る様にして、外周縁ＩＳａ　、　１８ｂが直接沿面コロ
ナ放電にふれるのをさけている。但しこの金属帯１６ａ
　、　１６ｂは熱収縮チューブ＋５ａ　。

１５ｂとその下のコロナ放電ｔｆ＋２の左右端部の中間
に設けてもよく、また該左右端とその下の円筒状誘電体
１の外周面との間に設けてもよい。

またコロナ放電極２の固定方法としては、上記の他日筒
形誘電体１の外周に巻き付けた固定用金属帯１６ａ　、
　１６ｂを上記熱収縮チューブで１に緊縛固定して固定
部を形成し、これにコロナ放電極２を接続固定してもよ
い。

以上本発明を第１図の実施例で説明したが、本発明はそ
れだけに限定されるものでなく、例えば線状のコロナ放
電極１をコイル状に捲き付けて形成する代わりに、第２
．３図のごとく円筒形誘電体１の外周面に、第４図のよ
うなステンレススチール製薄板１９に複数のスリット２
０を穿殺して、それらの間に線状のコロナ放電極２を形
成したグリッド状のものを、第２図および第３図のごと
く捲きけけて、その一端縁に突設した幾つかの爪２１を
多端縁の爪孔２２に掛合し、該薄板１９全体を誘ｔｆ４
ｃの外周に密着することも可能である。

又第５図、第６図、及び第７図は前記第４図のスリット
２０の長さ方向または形状を更に変更したものであり、
その第５図はスリブｌ−２０の長さ方向を円筒形誘ｔｌ
ｌｌの軸方向と平行に形成した場合を示し、また第６図
の場合のようにスリット２０の長さ方向を傾斜した状態
で捲き１寸けて爪２１を爪孔２２に掛合して強く締めｆ
寸けた場合は、そのスリット２０の両側の線状コロナ放
ｔｗ１２の部分が誘電体１の外周面に圧着され、不用意
に移動することがない、更に第７図はスリ・ントの形状
を角形、円形等に形成した場合を示す。

上記の第２図〜第７図の穿孔板よりなるコロナ放電［２
も爪２１と爪孔２２の代りに前述の熱収縮チューブを用
いて該円筒状誘電体１の外周面に緊縛固定してもよいこ
とは云うまでもない。

また第２図は本発明によるオゾナイザを１吏用せるオゾ
ン水製造装置の実施例を示し、この場合は前記円筒形誘
電体１の両端部に螺子状の接手８ａ、８ｂを設け、この
上流側の接手８ａ、に水源からの水パイプ１０ａを螺合
すると共に、該接手１０ａと誘ｔｌｌｌの内部とをベン
チュリー１７２３を介して連通し、其のベンチュリー管
２３の吸引部２４に前記オゾンガス出口６と連通せるオ
ゾンガス管２５を逆止弁２６を介して接続して、ベンチ
ュリー管２３の上流側に接続されている水バイブ１０ａ
から矢印Ａ８方向に向かう水流を、ベンチュリー管２３
で一旦絞ってから円筒形誘電体１の中に供給する。

この際、前記水流を絞る部分と連通ずる吸引部２４に負
圧が生じ、オゾンガス管２５からオゾンガスを吸引して
水流中に気泡状態で混入し、その円筒形誘電体ｌの内側
を水流で攬はんしながら曲端の接手８ｂに向けて流す。

この間に前記オゾンガスの気泡は水の中に吸収されて、
オゾン水になって接手８ｂ、および水パイプ１０ｂを経
て前述の各種用途に使用されるものである。

本例ではベンチュリー管２３が金属製で上方に突出せる
金属フィンより成る冷却壁８ｃを有し、これによって電
源９のＳＣＲを冷却している。

またこの間のオゾン水は前記沿面放電によって加熱され
た誘導電極７に直接接触しながら流動するので、それを
能率的に冷却すると共にこれと一体的に形成している円
筒形誘電体１およびコロナ放電極２を熱伝動ｊｔ用によ
って能率的に冷却し、更に沿面放電の行われる密閉空間
４を冷却する。

この場合オゾン水中にはオゾンガスの気泡が残存してい
るので、使用に先立ってこれを脱泡する必要がある場合
が少くなく、この目的を達する為、下流開端部の接手８
ｂに螺合せる水バイブ１０１）の下流端１１ｂとオゾン
水排出部１２ｂとの間に介して脱泡部２７を接続する。

該脱泡部２７は本例では気密の水タンク２８より成り、
その上部に電磁弁２９を介してオゾンガスを分解して大
気に放出するためのオゾンキラー（オゾン分解触媒、ヒ
ーター、活性炭、又は活性炭と酸性白土の混合体等より
成る）３０が連通されている。３１は液面センサーで水
面３２が所定のレベル範囲の下限をこえて下がると液面
コントローラ３３を介して電磁弁２９を開き水面３２上
のオゾンガスをオゾンキラー３０を介してその出口３４
から大気に放出し、上記所定のレベル範囲の上限をこえ
て上がると電磁弁２９を閉じる。また３５は圧力センサ
ーで、水面上のガス圧が所定の圧力範囲の上限をこえる
とその出力端３６から水バイブ１０ａに介入して設けら
れた電磁弁３７の操ＩＶ部３８の入力端子３９に信号を
送って該ｔｅａ弁３７を閉じて水の送入を停止し、上記
圧力範囲の下限を下まわると該電磁弁３７を開いて水の
送入を再開する。これによって水タンク２８内の水面３
２及びその上のガス圧が一定に作たれ、この状態でオゾ
ンの気泡４４がタンク２８内部で上方に浮上して水面３
２の上方に分離される。脱泡後のオゾン水はタンク底部
付近に開口端４０を有し、上端４１が水面３２より下方
に位置しているオゾン水排出バイブ４２より排出部１２
ｂを経て利用対象へと供給される。

４３はドレイングバルブである。

効果この発明は上述の通りであり、円筒形誘電体に既製の直
円筒状ガラス等を使用し、その表面にコロナ放電極を形
成し、内面に誘導電極を設けたので、前記従来のものの
ように誘電体の肉厚内に埋設するものと比較して、即ち
誘電体のグリーンシートを丸めて正確な円筒形に成形し
たり、或はそれを変形しないように保ちながら焼成する
などの工程を要するものと比較して、極めて容易に製造
することができるは勿論、特に既製のガラス管等を使用
したので、その両端部は最初から正確な円形に成形され
ているからこの部分に継ぎ手を嵌合した場合、その密閉
度が極めて容易に保てる。

そのため円筒形誘電体の内面にオゾン水を流した際、そ
れがこの嵌合部から流れ出して外部の器物に損傷を与え
たり、或は該誘電体の外面に設けたコロナ放電極の部分
にまで流れ出して、沿面放電に支障を来すなどの致命的
な結果を惹起する虞がない。

また電源の発熱部を効果的に冷却できるので電源が小形
１ヒし、高能率となる。

更に円筒形誘電体の内面でオゾンガスと水を混合しなが
らそれを流すことが出来るので、その水でオゾナイザを
それと直接接触した状態で能率的に冷却することが出来
、高濃度のオゾンガスを得ることができ、ス小形であり
乍ら高濃度のオゾン水を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオゾナイザの実施例の一部分を切断し
た側面図、第２図は本発明のオゾン水製造装置の一部分
を切断した側面図、第３図は第２図のオゾナイザの一部
分の斜面図、第４図は第３図の一部分の展開図、第５〜
７図はそれ・・・円筒形誘電体・・・コロナ放１極・・・外筒・・・密閉空間・・・原料ガス入口・・・オゾンガス出口・・・誘導を極・・・接手

Claims

【特許請求の範囲】

１．既製の円筒形誘電体の外周面にコロナ放電極を設け
、該コロナ放電極の外側に外筒を同心的に設けて密閉空
間を形成し、またその円筒形誘電体の内周面に誘導電極
を設けると共に、該誘電体の両端部に液体用パイプの接
手をそれぞれ設けると共に、前記上流側端部の接手の上
流側にこれと連通せる冷却用液体の供給部を設け、前記
下流側端部の接手の下流側に該液体の排出部を設け、こ
れによって該円筒形誘電体の内部に該冷却用液体を流通
せしめて該誘電体を冷却することを特徴とするオゾナイザ。
２．該冷却用液体の供給部から該液体の排出部に至る液
体の経路に介入してオゾナイザ駆動用電源の発熱部を冷
却するための金属製の冷却壁を備えた金属製液体管路電
源冷却部を設け、該管路の内部に該液体を流通せしめる
ことを特徴とする請求項１記載のオゾナイザ。
３．前記冷却用液体が水であることを特徴とする請求項
１ないし２のいづれか１項に記載のオゾナイザ。
４．円筒形誘電体がガラス、セラミック及びプラスチッ
ク等の直円筒形パイプで形成されていることを特徴とす
る請求項１から３までのいづれか１項に記載のオゾナイ
ザ。
５．コロナ放電極が既製の円筒形誘電体の外周面に捲き
けけられているコイル状の放電極であることを特徴とす
る請求項１から３までのいづれか１項に記載のオゾナイ
ザ。
６．コロナ放電極が既製の円筒形誘電体の外周面に捲き
付けられている穿孔板で形成されていることを特徴とす
る請求項１から３までのいづれか１項に記載のオゾナイ
ザ。
７．穿孔板に形成された孔が複数のスリットであること
を特徴とする請求項６記載のオゾナイザ。
８．穿孔板に形成された複数のスリットの長さ方向が円
筒形誘電体の軸方向に対して傾斜していることを特徴と
する請求項６記載のオゾナイザ。
９．穿孔板に形成された孔が複数の任意形状に形成され
ていることを特徴とする請求項６記載のオゾナイザ。
１０．コロナ放電極が、その固定部位において該コロナ
放電極の外周を囲繞する耐オゾン性熱収縮チューブによ
って該円筒形誘電体外周面に緊縛圧着されて固定されて
いることを特徴とする請求項１より９までのいづれか１
項に記載のオゾナイザ。
１１．該熱収縮チューブと該円筒形誘電体との間に、該
熱収縮チューブの外周縁よりも外側に周縁を有する金属
帯を介在せしめたことを特徴とする請求項８に記載のオ
ゾナイザ。
１２．コロナ放電極が、その固定部において、該円筒形
誘電体外周面に巻きつけられた金属帯に固定され、更に
該金属帯が、これを囲繞する耐オゾン性熱収縮チューブ
によって該円筒形誘電体の外周面に緊縛圧着されて固定
されていることを特徴とする請求項１より９までのいづ
れか１項に記載のオゾナイザ。
１３．該金属帯の外周縁が該熱収縮チューブの外周縁よ
りも外側にあることを特徴とする請求項１２に記載のオ
ゾナイザ。
１４．該穿孔板の一側に爪を、他側に爪孔を形成されて
いることを特徴とする請求項６から９までのいづれか１
項に記載のオゾン発生装置。
１５．既製の円筒形誘電体の外周面にコロナ放電極を設
け、該コロナ放電極の外開に外筒を同心的に設けて密閉
空間を形成し、またその円筒形誘電体の内周面に誘導電
極を設けると共に、該誘電体の両端部に液体用パイプの
接手をそれぞれ設け、前記上流開端部の接手の上流側に
これと連通せる水の供給部を設け、前記下流側端部の接
手の下流側にこれと連通せる水の排出部を設け、該水の
供給部から該水の排出部に至る水の経路に介入して水と
オゾンガスの混合装置を設けると共に、其の混合装置と
前述の外筒に形成されたオゾンガス出口とを連通せしめ
る事を特徴とするオゾン水製造装置。
１６．上記の水とオゾンガスの混合装置がベンチュリー
管と、その吸引部に連通するオゾンガスパイプの出口端
とから成ることを特徴とする請求項１５記載のオゾン水
製造装置。
１７．上記の水とオゾンガスの混合装置が前記上流側端
部の接手の下流側に設けられていることを特徴とする請
求項１５ないし１６のいづれか１項記載のオゾン水製造
装置。
１８．上流側端部の接手の下流側に、設けられた水とオ
ゾンガスの混合装置が前記円筒形誘電体の内部に設けら
れている事を特徴とする請求項１７記載のオゾン水製造
用オゾナイザ。
１９．前記下流側端部の接手と前記水排出部の間の水の
経路に介入して脱泡部を設けたことを特徴とする請求項
１５に記載のオゾン水製造装置。
２０．該脱泡部がオゾン水タンクと、その上面に取付け
られたガスオゾンキラーより成ることを特徴とする請求
項１９記載のオゾン水製造装置。