JPH04214004A - オゾンを発生させるための装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電ギャップにおける
無音放電により酸素または酸素を含有する気体からオゾ
ンを発生させるための装置に関する。その際、前記気体
が放電ギャップを貫流し、さらにこの放電ギャップは実
質的に、１つの管状の外部電極と、該外部電極によって
同心状に取り囲まれかつ誘電体を備え互いに電気的に接
続されている複数個の管状の内部電極と、さらに前記誘
電体を外部電極から隔てて配置させる部材とにより構成
されている。

【０００２】この場合、本発明は、例えばヨーロッパ特
許第０３１３　８０２号　公報に示されている従来技術
に関連する。

【０００３】

【従来技術】有機物質、および複数の酸化状態を有する
諸元素を含む無機化合物にとって、オゾンは非常に強い
酸化剤である。化学の分野における多種多様な用途のほ
かに、オゾンはここ数１０年来、浄水の際に使用されて
いる。理論的には多数のオゾン生成法が存在するにもか
かわらず、実際には今日まで無音放電によるオゾン生成
が意義を得ただけである。プレート状のオゾン発生器に
対して、管状のオゾン発生器の場合、各電極管の精確な
間隔保持を保証するのは困難である。これはとりわけ、
管の直径サイズの偏差ならびにたわみに起因する。ヨー
ロッパ特許第０３１３　８０２　号公報による内部電極
管の分割がこれに対する対策となる。この場合、１つの
管ではなく、２つまたは複数個の内部電極管が設けられ
ており、それらは互いに独立して外部管内で間隔をもっ
て支持されている。しかしこのような管の分割は、複数
個の内部電極管を互いに電気的に接続する際に著しくコ
ストがかかる。

【０００４】

【発明の課題】このような従来技術を前提として、本発
明の課題は、内部電極管相互の電気的な接続ならびに電
流供給部への内部電極管の接続を簡単にした、オゾンを
発生するための装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は、内部電極管
の端面に接触接続面を設け、さらに該内部電極管を管の
長手方向に作用するクランプ部材によって少なくともグ
ループごとに結合するようにしたことによって解決され
る。

【０００６】本発明による接触接続は、例えばエナメル
またはプラスチックをベースとする誘電体によって被層
された内部電極管に適している。次に、本発明の実施例
が概略的に示された図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。

【０００７】

【実施例】図１には、オゾン発生装置が極めて概略的に
示されており産業に使用する目的で、今日、この装置が
どのように構成されてるかが示されている。

【０００８】タンク１内には、多数の素子が取り付けら
れている。このタンクはその端部側に分離壁２、３を有
しており、これらの分離壁には複数個の金属管４が溶接
されている。これらの金属管４は、それぞれ各素子の（
アース電位におかれている）外部電極を形成している。 ここでは、図面を明瞭にする目的で５本の管だけが書き
込まれている。実際には、１００本以上の管を設けるこ
とができる。これらの管は、それらが分離壁２、３に溶
接されている位置で、タンク内部に対して密閉されてい
る。例えば水のような冷却媒体が、タンク壁のパイプ５
、６を通ってタンク内部へ導かれ、あるいはそれらのパ
イプを通って排出される。その際、この冷却媒体は、金
属管４の外側を冷却するために使われる。これらの金属
管４内には、金属から成り例えば４つの部分に分けられ
た内部電極管７が取り付けられており、これらの内部電
極管には誘電性の表層が設けられている。内部電極管７
は、それぞれ２つの間隔保持部材８によって金属管４と
は隔てられており、それら内部電極管７と金属管４との
間に環状の放電ギャップが設けられている。内部電極管
７相互の接触接続ならびに電流供給部への外部接続は、
内部電極管７の端面における接触接続面１０を介して行
なわれる。金属製の引張棒１１は、１つの素子の全ての
内部電極管７をまとめて張設するために用いられ、かつ
母線１２への外部接続素子として使われる。この母線１
２は、電気的な貫通部１３を介して、周波数および／ま
たは振幅および／または波形を設定調整可能な交流電流
源１４の一方の極と接続されており、この交流電流源１
４の他方の極はアース電位におかれている。酸素を含む
挿入気体は、気体流入用のパイプ１５を介してオゾン発
生器へ導かれ、気体排出用のパイプ６を介して排出され
る。

【０００９】図２および図３には、内部電極管７の詳細
な構造ならびにその電気的な接触接続が詳しく示されて
いる。この内部電極管は、端面における２つの中央孔を
除いて密閉されている。この管は鋼または特殊鋼から成
り、両端面には湾曲部１７が設けられており、さらにこ
の湾曲部１７の中央部に孔が設けられている。この内部
電極管７は、例えば同一出願人による１９９０年２月１
３日のヨーロッパ特許出願第９０１０２７９．４号に記
載されているように、その表面が１つのまたは多層のエ
ナメル層１８で覆われている。この代わりに誘電体を、
種々異なる粒子の大きさの誘電性の粉末と、合成樹脂を
有する接合部とから構成することもできる。合成樹脂を
ベースとするこの種の誘電体の構造ならびに有利な特性
に関する詳細は、例えばドイツ連邦特許出願第３４４　
２１　２１号またはアメリカ合衆国特許出願第４，６５
０，６４８号に記載されている。

【００１０】（電気的な）接触接続面１０を内部電極管
７の端面に到達させる目的で、湾曲部１７の前述の孔の
周囲の部分だけあとから誘電層１８を取り除くか、ある
いはこの領域に誘電体を取り付ける際にみぞをつけるよ
うにする。さらに接触接続面１０は平坦に研磨されてい
るので、内部電極管の長手方向軸に対して直角をなして
いる。例えば４本の内部電極管７は、一方の端部または
両端部にばね１９を有する引張棒１１によってまとめて
張設されている。この引張棒１１の直径は、内部電極管
７の端面における前述の孔の直径よりも数１０分の１ミ
リメートルだけ小さい。この場合、引張棒の直径は放電
ギャップ９の幅のオーダに依存する。最終的な張設は、
内部電極管７が金属管４に挿入されそこで間隔をもって
配置されて初めて行なわれる。この場合、接触接続面１
０に処理を施しかつ孔をセンタリングすることによって
、放電ギャップの所要の均一性が保持される。

【００１１】例えばコストの理由から、接触接続面１０
が平面に対して十分に平行でない場合、図４のように、
例えば金メッキされた完全焼きなましの銅から成る可延
性の金属板２０を間に介在させることにより、許容差を
調整することができる。この場合、隣り合う内部電極管
７どうしの接触接続は、放電ギャップから管７内部への
不所望な漏れ電流を抑圧することほど重要ではない。 （接触接続面１０が平面に対して平行でない場合の）こ
の種の漏れ電流を抑圧するための他の構成は、図３に示
されているように、隣り合う２本の内部電極管７の間に
有利には軟性のＰＴＦＥから成るプラスチックリング２
４を介在させることである。

【００１２】内部電極管７の両端面に湾曲部１７を設け
る代わりに、図５に示されているようにそこに別個の複
数個の接触接続面を設けることもできる。内部電極管７
の端面上に、内部電極管７内の孔と心合わせされた孔を
有する板２０をはんだづけするかまたは溶接する。この
場合、あとからこの板２０の自由な端面から誘電体を取
り除くか、または被層する際にその端面はあけておくこ
とともできる。

【００１３】許容差があまりにも大きい場合には、放電
ギャップから管７内部への漏れ電流を抑圧する目的で、
図３との関連で説明したように付加的にプラスチックリ
ングを用いることができる。

【００１４】さらに図６には本発明の１つの実施形態が
示されている。この場合、引張棒１１に突き通された接
触体と結合された接触接続面が、隣り合う２つの管の電
気的な接続に加えてセンタリングの機能をも受け持つこ
とができる。この目的で、隣り合う内部電極管７の端面
中央に半球状の切欠部２２が設けられており、この切欠
部２２は、引張棒１１に差し込まれた球状の接触体２３
と共働する。切欠部２２は、半球状ではなく内側に向か
って円錐状に広がるように構成することもできる。また
、一方の内部電極管７の端面に切欠部を設け、さらに直
接隣り合う他方の内部電極管７の端面に相応に形成され
た突起を設けることもできる。これら２つのいずれの場
合にも、必要に応じて隣り合う２つの内部電極管７のそ
れぞれの内部電極管端部における間隔保持部材８を省略
することができる。

【００１５】この解決手段は、湾曲部１７を設けるよう
にした前述の内部電極管の場合にも、また、図５による
接触板２０を用いた構成にも適している。

【００１６】

【発明の効果】本発明による構成によって、内部電極管
を有する形式のオゾン発生器において、内部電極管相互
の電気的な接続ならびに電流供給部への内部電極管の接
続を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分割された内部電極管を備えたオゾン発生器の
非常に簡単な縦断面図である。

【図２】図１によるオゾン発生器の１つの素子を細部に
わたって示した拡大横断面図である。

【図３】２本の内部電極管の接触接続個所を示した、図
２の拡大部分図である。

【図４】隣り合う２本の管の間の可延性の金属板を有す
る、第３図の接触接続部分の変形例を示す図である。

【図５】各端面に別個の接触板を有する、第３図ないし
第４図の接触接続個所の変形例を図である。

【図６】同時にセンタリング機能をも有する接触接続面
を備えた本発明の別の変形れを示す図である。

【符号の説明】

１　　タンク ２　　分離壁 ３　　分離壁 ４　　金属管（外部電極） ５　　冷却媒体用のパイプ ６　　冷却媒体用のパイプ ７　　内部電極管 ８　　間隔保持部材 ９　　放電ギャップ １０　　接触接続面 １１　　引張棒 １２　　母線 １３　　貫通部 １４　　交流電流源 １５　　気体流入用パイプ １６　　気体排出用パイプ １７　　湾曲部 １８　　誘電層 １９　　ばね ２０　　可延性の板 ２１　　接触板 ２２　　中央切欠部 ２３　　接触体 ２４　　プラスチックリング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　放電ギャップ（９）における無音放電
   により酸素または酸素を含有する気体からオゾンを発生
   させるための装置であって、この場合、前記気体が前記
   放電ギャップ（９）を貫流し、さらに該放電ギャップ（
   ９）は実質的に、１つの管状の外部電極（４）と、該外
   部電極（４）により同心状に取り囲まれかつ誘電体（１
   ８）を備え互いに直流的に接続されている複数個の管状
   の内部電極（７）と、さらに前記誘電体（１８）を外部
   電極（４）から隔てて配置させる部材（８）とにより構
   成されている、オゾンを発生させるための装置において
   、前記内部電極管（７）にはその端面に接触接続面（１
   ０）が設けられており、さらに該内部電極管（７）は、
   管の長手方向に作用するクランプ部材（１１）によって
   少なくともグループごとに結合されていることを特徴と
   するオゾンを発生させるための装置。
2. 【請求項２】　　前記接触接続面（１０）が平坦であり
   、かつ内部電極管（７）の長手方向に対して直角に延在
   している請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】　　前記接触接続面（１０）が内部電極管
   （７）自体に形成されている請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】　　隣り合う２つの接触接続面（１０）の
   間に、可延性の材料から成る接触板（２０）が設けられ
   ている請求項２または３記載の装置。
5. 【請求項５】　　前記接触接続面（１０）が、内部電極
   管（７）の端面に取り付けられている接触板（２１）に
   形成されている請求項２記載の装置。
6. 【請求項６】　　前記接触接続面（１０）が、半球状の
   または円錐状の中央切欠部（２２）として内部電極管（
   ７）の端面に形成されており、この場合、前記中央切欠
   部（２２）は、クランプ部材（１１）に突き通された接
   触体（２３）と共働するようにし、その際、前記切欠部
   （２２）は、前記接触体（２３）とともに内部電極管（
   ７）に対するセンタリング機能を行なうようにした請求
   項２記載の装置。
7. 【請求項７】　　クランプ部材として全ての内部電極管
   （７）を貫通する引張棒（１１）が設けられている請求
   項１から６のいずれか１項記載の装置。