JPH0415162B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明はオゾン発生装置に関するもので、さら
に詳しくは放電により原料空気または酸素をオゾ
ン化するオゾン発生装置に関するものである。

『従来の技術』 従来、この種のオゾン発生装置としては各種の
ものが提案され、近時はセラミツクスの優れた誘
電性、耐熱性、耐酸化性に着目して、セラミツク
スを中央にしてその両側に電極を配設するものが
主流となつてきている。

『発明が解決しようとする問題点』 しかし、この種セラミツクススを誘電体として
使用したオゾン発生装置は、セラミツクススの誘
電率からすると該セラミツクスの厚みが１mm程度
で放電電極の先端をセラミツクス表面に接触して
配することが可能で、電極間隔を狭めることで小
型化と高効率化が実現できるが、このセラミツク
スは耐衝撃性に劣るとともに、振動による疲労及
び劣化現状を呈する性質を有している。

したがつて、このセラミツクスを誘電体として
両側に距離を狭めて電極を対設すると、該セラミ
ツクスは局所的に集中する尖頭放電により劣化が
促進され実用的に長時間のオゾン発生運転ができ
ないという欠点を有していた。

そこで、本発明は上記欠点を解決すべくなされ
たもので、セラミツクスの両面に圧接して電極を
配設して効率的な放電を行なうも、放電による衝
撃・振動が緩和され長時間の運転が可能なオゾン
発生装置を提供することを目的としたものであ
る。

『問題点を解決するための手段』 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨
とする本発明の構成は前述問題点を解決するため
に、純度96％以上のアルミナによつて構成される
セラミツクス板１の一面に、厚み0.01mm以上１mm
以下の耐酸化金属製の放電電極２，２，２…をそ
の下端がセラミツクス板１に圧接され、隣り合う
放電電極２，２の間隙が原料気体の流路Ｒとなる
ように立設し、上記セラミツクス板１の他面には
絶縁性金属酸化膜３ａを介して金属製の相手電極
３を圧接し、上記放電電極２，２，２…と相手電
極３との双方またはいずれか一方には交流高圧電
圧発生装置４の出力端を連結して該放電電極２，
２，２…と相手電極３との間に交流高圧電圧を印
加するようなしたことを特徴とする技術的手段を
講じたものである。

『作用』 それ故本発明オゾン発生装置は、セラミツクス
板１が純度96％以上のアルミナであると、誘電率
が10乃至50程度となるため、放電電極２，２，２
…の先端と相手電極３とを該セラミツクスの両面
に接触せしめて電荷の集中や過電流が流れること
が顕著に抑制され、加えて、絶縁性金属酸化膜３
ａは尖頭放電を緩和する。

そこで、交流高圧電圧発生装置４により放電電
極２，２，２…と相手電極３との間に交流高圧電
圧を印加すると、夫々の放電電極２の先端には第
４図及び第５図に示す山型の放電界Ｐが生じ、こ
の放電界Ｐは印加電圧を低電圧（第４図実施例で
3KV）より高電圧（第５図実施例で9KV）とす
るとその高さが増して放電界Ｐの領域を順次増加
するものである。

また、放電電極２，２，２…は薄く金属として
の弾力を呈するため、その先端をセラミツクス板
１に圧接すると該セラミツクス板１を弾止し、こ
のセラミツク板１に生ずる振動の緩衝体として作
用するものである。

そして、この放電界Ｐが発生した放電電極２，
２により形成された流路Ｒ内を原料気体が流れて
原料気体の酸素はオゾン化されるものである。

『実施例』 次に、本発明の実施例を第１図乃至第５図に従
つて説明すれば以下の通りである。

図中、１が純度96％以上のアルミナによつて構
成されるセラミツクス板である、このセラミツク
ス板１は所望の厚みを有するもので、本実施例で
は厚み１mmの薄板状のものを使用しているが、誘
電率からするとこれよりも薄いことが望ましいの
は無論であるが、機械的強度の面から0.01mm以上
の厚みを有することが実用的である。またこのセ
ラミツクス板１は、その形状を薄板形に変え従来
公知な円筒状となしてもよいものである。

そして、上記セラミツクス板１の一面には、厚
み0.01mm以上１mm以下の耐酸化金属製の放電電極
２，２，２…をその下端がセラミツクス板１に圧
接され、隣り合う放電電極２，２の間隙が原料気
体の流路Ｒとなるように立設してある。

上記放電電極２，２，２…はチタン等の耐酸化
金属を使用し、基板部２ａより一体的に突設する
か、図示はしていないが該基板部２ａに基端部が
埋設してしてあり、また同様に図示はしていない
が該放電電極２，２，２…の先端は、この基板部
２ａをセラミツクス板１または後述する相手電極
３に絶縁して螺締する等の手段で締着する際に該
セラミツクス板１の一面に圧接（第１図におい
て、符号５は密閉容器壁で、この密閉容器壁５は
放電電極２より多少短く形成するか、多少の伸縮
性を有するものを使用している。）されるように
なつている。なお、セラミツクス板１を円筒状と
なしたときは、基板部２ａはセラミツクス円筒体
より大径でその内面に放射状に放電電極２，２，
２…を突設し、この放電電極２，２，２…の先端
部の内径がセラミツクス円筒体の外径よりは、わ
ずかに小径となるようになすとよい。

また、上記流路Ｒは、隣り合う放電電極２，２
と、基板部２ａと、セラミツクス板１とで囲まれ
第２図左側より原料気体が流入し、同第２図右側
よりオゾン化されて流出するものである。なお、
第３図例は上記放電電極２を並行板状にするのに
かえてスパイラル状となしたものであり、基板部
２ａの中央に原料気体の流入口２ｂを密閉容器壁
５に流出口５ａを設けてなり、流入口２ｂより流
入した原料気体は、基板部２ａとセラミツクス板
１との間を放電電極２でスパイラル状に仕切られ
た流路Ｒを通つてオゾン化されて流出口５ａより
流出するようになしてある。

そして、上記セラミツクス板１の他面には絶縁
性金属酸化膜３ａを介して金属製の相手電極３を
圧接してある。図示例ではこの相手電極３を一面
（セラミツクス板１との接触面）を数ミクロン〜
１mmの厚みでアルミナ化した絶縁性金属酸化膜３
ａとした平面とし、他面は放熱用の凹凸面（実施
例ではこの凹凸面は微小であるた図示していない
が、放熱翼を連設する等なしてもよいことは無論
である）となしたアルミニユーム製となしてあ
る。

そして、上記放電電極２，２，２…と相手電極
３との双方またはいずれか一方には交流高圧電圧
発生装置４の出力端を連結して該放電電極２，
２，２…と相手電極３との間に高流高圧電圧を印
加するようなしてあるのは従来と同じである。

なお、図中、６は水冷容器で一端に注水口６
ａ、他端に排水口６ｂを有し、相手電極３の裏面
に流水が接触するようになしてある。

『発明の効果』 本発明は上記のごときで、放電電極２，２，２
…をセラミツクス板１の一面に接触せしめてある
ため、該放電電極２，２，２…とセラミツクス板
１との接触部近くには強い放電界Ｐが生じ、流路
Ｒを通過する原料気体を効率的にオゾン化するオ
ゾン発生装置を提供することができるものであ
る。ちなみに、4KVで10KHzの電圧を印加して、
酸素を５／分で供送したところ500ppmのオゾ
ン濃度が得られ、同条件で電圧のみを7KVとし
たところオゾン濃度は3000ppmであつた。

そして、上記の放電電極２，２，２…とセラミ
ツクス板１との接触部近くに発生する放電界Ｐは
尖頭放電として、セラミツクス板１に衝撃を与え
ることになるが、電気的には絶縁性金属酸化膜３
ａが尖頭放電を緩和し、物理的には薄い放電電極
２，２，２…の押圧による弾止力で尖頭放電の衝
撃を緩和し、この電気的な緩和効果と物理的な緩
和効果とが相乗的に発揮されてセラミツクス板１
の疲労を防止して長時間の効率的オゾン発生運転
が可能なオゾン発生装置を提供することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明オゾン発生装置の一実施例を示
す縦断面図、第２図は同斜視図、第３図は別の実
施例平面図、第４図及び第５図は放電部位の部分
断面図である。 １〜セラミツクス、２〜放電電極、３〜相手電
極、３ａ〜絶縁性金属酸化膜、４〜交流高圧電圧
発生装置、Ｒ〜流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 純度96％以上のアルミナによつて構成される
   セラミツクス板１の一面に、厚み0.01mm以上１mm
   以下の耐酸化金属製の放電電極２，２，２…をそ
   の下端がセラミツクス板１に圧接され、隣り合う
   放電電極２，２の間隙が原料気体の流路Ｒとなる
   ように立設し、 上記セラミツクス板１の他面には絶縁性金属酸
   化膜３ａを介して金属製の相手電極３を圧接し、 上記放電電極２，２，２…と相手電極３との双
   方またはいずれか一方には交流高圧電圧発生装置
   ４の出力端を連結して該放電電極２，２，２…と
   相手電極３との間に交流高圧電圧を印加するよう
   なしたことを特徴とするオゾン発生装置。