JPH04272195A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
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- JPH04272195A JPH04272195A JP3033988A JP3398891A JPH04272195A JP H04272195 A JPH04272195 A JP H04272195A JP 3033988 A JP3033988 A JP 3033988A JP 3398891 A JP3398891 A JP 3398891A JP H04272195 A JPH04272195 A JP H04272195A
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- spraying method
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水の電気分解によりオゾ
ンガスを発生させるオゾン発生装置に関するものである
。
ンガスを発生させるオゾン発生装置に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】近年、水を電気分解させてオゾンを発生
させる（以下、電解法という）オゾン発生装置が開発さ
れている。
させる（以下、電解法という）オゾン発生装置が開発さ
れている。
【０００３】電解法は、基本的には、水を電気分解する
時に陽極の電極の種類により、陽極に酸素とオゾンが発
生することを利用するものである。電解法であるので、
水としては電解液を用いなければならないが、これだと
実用的でないので、最近では、電解液を用いる代わりに
フルオロカーボン系イオン交換膜等の荷電膜を用い、純
水を媒体として用いる方法が開発されている。
時に陽極の電極の種類により、陽極に酸素とオゾンが発
生することを利用するものである。電解法であるので、
水としては電解液を用いなければならないが、これだと
実用的でないので、最近では、電解液を用いる代わりに
フルオロカーボン系イオン交換膜等の荷電膜を用い、純
水を媒体として用いる方法が開発されている。
【０００４】荷電膜による場合、特開昭６２−６１１１
７号，特開平１−１３９７８７号，特開平２−４３３８
９号，特開平２−４３３９０号等各公報にみられるよう
にチタンメッシュなどの電極担持体上に、陽極材として
二酸化鉛、陰極材として、白金，銀，パラジウムなどの
貴金属を電解メッキや無電解メッキ法でメッキしたもの
が電極材料として用いられている。
７号，特開平１−１３９７８７号，特開平２−４３３８
９号，特開平２−４３３９０号等各公報にみられるよう
にチタンメッシュなどの電極担持体上に、陽極材として
二酸化鉛、陰極材として、白金，銀，パラジウムなどの
貴金属を電解メッキや無電解メッキ法でメッキしたもの
が電極材料として用いられている。
【０００５】この電解法による長所は従来の無声放電法
と比べると、高濃度のオゾンガスが得られることである
。通常１０〜１５ｗｔ％のオゾンガスの発生が可能であ
る。又、電源としても、数Ｖ（通常４Ｖ程度）の低圧電
源でよく、又、無声放電のように、金属ダストや、チッ
ソ酸化物などの不純物も少なくない。
と比べると、高濃度のオゾンガスが得られることである
。通常１０〜１５ｗｔ％のオゾンガスの発生が可能であ
る。又、電源としても、数Ｖ（通常４Ｖ程度）の低圧電
源でよく、又、無声放電のように、金属ダストや、チッ
ソ酸化物などの不純物も少なくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のオゾン発生装置では、水の電解を効率よく行わしめる
ためには荷電膜に、陽極電極材料を密着させておく必要
があり、密着性が悪いと電解時、例えば水素イオンの移
動が阻害され電解効率が低下する傾向があり、また、従
来使用されているチタンメッシュなどに二酸化鉛や白金
などを付着させたものを、荷電膜に圧接して接合したも
のは、密着性がわるく、オゾン発生効率が悪かったり、
電極材がはげおちて寿命が短くなるなどの問題点があっ
た。
のオゾン発生装置では、水の電解を効率よく行わしめる
ためには荷電膜に、陽極電極材料を密着させておく必要
があり、密着性が悪いと電解時、例えば水素イオンの移
動が阻害され電解効率が低下する傾向があり、また、従
来使用されているチタンメッシュなどに二酸化鉛や白金
などを付着させたものを、荷電膜に圧接して接合したも
のは、密着性がわるく、オゾン発生効率が悪かったり、
電極材がはげおちて寿命が短くなるなどの問題点があっ
た。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電極材の密着性を向上させ、耐久性を飛躍的に向上
させたオゾン発生装置を提供することを目的とする。
で、電極材の密着性を向上させ、耐久性を飛躍的に向上
させたオゾン発生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のオゾン発生装置は、荷電膜や電極担持体のい
ずれか一方又は各々に直接、陽極材および陰極材を、溶
射法により担持した荷電膜や電極担持体を備えた構成を
有している。
に本発明のオゾン発生装置は、荷電膜や電極担持体のい
ずれか一方又は各々に直接、陽極材および陰極材を、溶
射法により担持した荷電膜や電極担持体を備えた構成を
有している。
【０００９】ここで、陽極材としては二酸化鉛、陰極材
としては白金，パラジウム，銀，ロジウム等の貴金属が
用いられる。溶射法としては、ガス溶射，フレーム溶射
，爆発溶射，プラズマ溶射，線爆溶射等が用いられるが
、好ましくは低温溶射やアーク溶射法が用いられる。
としては白金，パラジウム，銀，ロジウム等の貴金属が
用いられる。溶射法としては、ガス溶射，フレーム溶射
，爆発溶射，プラズマ溶射，線爆溶射等が用いられるが
、好ましくは低温溶射やアーク溶射法が用いられる。
【００１０】
【作用】この構成によって、荷電膜や電極担持体に対し
て、緊密かつ強力に密着した効率の高い電極を短時間に
作成することができ、かつ、高いオゾン発生効率及びオ
ゾン発生装置の耐久性を著しく向上させることができる
。
て、緊密かつ強力に密着した効率の高い電極を短時間に
作成することができ、かつ、高いオゾン発生効率及びオ
ゾン発生装置の耐久性を著しく向上させることができる
。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
【００１２】図１は本発明の一実施例において金属を溶
射する際に使用する低温溶射装置（パンメタルエンジニ
アリング（株）製）の原理図である。１は触媒金属ワイ
ヤーで、ワイヤー１には電圧がかけられている。このワ
イヤー１は低温溶射装置２の先端で接触するようになっ
ている。ワイヤー１が接触すると電圧がかかっているた
め、その接点が高温になり触媒金属が溶融３する。低温
溶射装置の先端部の円周状のノズル４からワイヤー１の
接触部を囲むようにコンプレッサー等で空気を放出して
いる。この様に円周状のノズル４から空気が放出される
と、ワイヤー１の接触部の前方で円錐形の減圧層（０．
７ｋｇ／ｃｍ２が形成される。
射する際に使用する低温溶射装置（パンメタルエンジニ
アリング（株）製）の原理図である。１は触媒金属ワイ
ヤーで、ワイヤー１には電圧がかけられている。このワ
イヤー１は低温溶射装置２の先端で接触するようになっ
ている。ワイヤー１が接触すると電圧がかかっているた
め、その接点が高温になり触媒金属が溶融３する。低温
溶射装置の先端部の円周状のノズル４からワイヤー１の
接触部を囲むようにコンプレッサー等で空気を放出して
いる。この様に円周状のノズル４から空気が放出される
と、ワイヤー１の接触部の前方で円錐形の減圧層（０．
７ｋｇ／ｃｍ２が形成される。
【００１３】するとワイヤー１の接触部で溶融した触媒
金属は噴射低温圧力気流内からエアー気流内に吸引され
、溶融した触媒金属は低温圧力気流内で５〜１５０μｍ
に粉砕微粒子化される。そしてこの瞬間に触媒金属の粒
子温度は平均溶融温度の１／１０程度に冷却されて、さ
らに被射体５までの距離で冷却されながら被射体５に吹
き付けられ担持される。
金属は噴射低温圧力気流内からエアー気流内に吸引され
、溶融した触媒金属は低温圧力気流内で５〜１５０μｍ
に粉砕微粒子化される。そしてこの瞬間に触媒金属の粒
子温度は平均溶融温度の１／１０程度に冷却されて、さ
らに被射体５までの距離で冷却されながら被射体５に吹
き付けられ担持される。
【００１４】従って、金属を熱的に弱いものにも溶射に
より密着力の高い高品質な担持膜が形成できる。尚、メ
ッキ法と比較して短時間に所望の電極が形成できコスト
の低減にもなる。他の溶射法に於いても、環境条件を変
えることにより密着力の強い高品質な担持膜を形成する
ことができる。
より密着力の高い高品質な担持膜が形成できる。尚、メ
ッキ法と比較して短時間に所望の電極が形成できコスト
の低減にもなる。他の溶射法に於いても、環境条件を変
えることにより密着力の強い高品質な担持膜を形成する
ことができる。
【００１５】（実施例１）上記の低温溶射装置を用いて
、５０ｍｍ角の荷電膜（デュポン社製ナフイオン１１７
）に陽極電極材として、鉛を溶射した。鉛は溶射される
と同時に酸化され二酸化鉛の陽極材として、荷電膜上に
形成される。
、５０ｍｍ角の荷電膜（デュポン社製ナフイオン１１７
）に陽極電極材として、鉛を溶射した。鉛は溶射される
と同時に酸化され二酸化鉛の陽極材として、荷電膜上に
形成される。
【００１６】次に、陰極材として白金のワイヤーを用い
て、荷電膜の二酸化鉛と反対側に、低温溶射法によって
電極材を形成させた。
て、荷電膜の二酸化鉛と反対側に、低温溶射法によって
電極材を形成させた。
【００１７】このようにして電極材を形成させた荷電膜
を純水中で陽極室と陰極室との間に設置し図２に示す電
解法オゾン発生装置を得た。
を純水中で陽極室と陰極室との間に設置し図２に示す電
解法オゾン発生装置を得た。
【００１８】図２は本発明のオゾン発生装置の構成図で
ある。６はイオン交換膜からなる荷電膜、７は二酸化鉛
からなる電極、８は白金からなる電極、９はチタンメッ
シュからなる電極担持体、１０は純粋供給口、１１は酸
素，オゾンガスの取出口、１２は水素ガス取出口、１３
は給電体、１４はオゾン発生装置である。
ある。６はイオン交換膜からなる荷電膜、７は二酸化鉛
からなる電極、８は白金からなる電極、９はチタンメッ
シュからなる電極担持体、１０は純粋供給口、１１は酸
素，オゾンガスの取出口、１２は水素ガス取出口、１３
は給電体、１４はオゾン発生装置である。
【００１９】前記オゾン発生装置１４を用いて、（表１
）に示す電解電圧でオゾンを発生させ、オゾン濃度を常
法により測定した。尚、純水の流量は０．５ｌ分とした
。その結果を（表１）に示す。
）に示す電解電圧でオゾンを発生させ、オゾン濃度を常
法により測定した。尚、純水の流量は０．５ｌ分とした
。その結果を（表１）に示す。
【００２０】（実施例２）アーク溶射装置を用いて、厚
さ１ｍｍの純チタン製エクスパンドメッシュの表面に、
陽極材として鉛を溶射により付着させた。鉛は、溶射さ
れる過程で酸化され酸化鉛として付着する。一方陰極材
としては、白金を同上の純チタン製エクスパンドメッシ
ュの表面に溶射により付着させた。このようにして得ら
れた陽極材および陰極材を５０ｍｍ角の、荷電膜（デュ
ポン社製，ナフイオン１１７）の両側にそれぞれ電極側
が荷電膜と接するように圧接して電極を形成する。
さ１ｍｍの純チタン製エクスパンドメッシュの表面に、
陽極材として鉛を溶射により付着させた。鉛は、溶射さ
れる過程で酸化され酸化鉛として付着する。一方陰極材
としては、白金を同上の純チタン製エクスパンドメッシ
ュの表面に溶射により付着させた。このようにして得ら
れた陽極材および陰極材を５０ｍｍ角の、荷電膜（デュ
ポン社製，ナフイオン１１７）の両側にそれぞれ電極側
が荷電膜と接するように圧接して電極を形成する。
【００２１】このように電極を形成させた荷電膜を純水
中で陽極室と陰極室との間に陽極室と陰極室とを隔離し
て設置し電解法オゾン発生装置１４を得た。
中で陽極室と陰極室との間に陽極室と陰極室とを隔離し
て設置し電解法オゾン発生装置１４を得た。
【００２２】前記オゾン発生装置１４を用い、実施例１
と同一の条件でオゾンを発生させ発生オゾン濃度を測定
した。その結果を（表１）に示す。次に（表２）に示す
電解電圧で２０００時間連続運転した際のオゾン濃度を
測定した。その結果を（表２）に示す。
と同一の条件でオゾンを発生させ発生オゾン濃度を測定
した。その結果を（表１）に示す。次に（表２）に示す
電解電圧で２０００時間連続運転した際のオゾン濃度を
測定した。その結果を（表２）に示す。
【００２３】（比較例１）陽極材として、特公平２−４
３３８９号に開示された方法で二酸化鉛を無電解メッキ
法によりチタンメッシュ上に形成したもの、及び、陰極
材として白金を、チタンメッシュ上に電解メッキにより
形成したものを、上記５０ｍｍ角荷電膜に両方から圧接
して電極を形成した。得られた電極を陽極室と陰極室に
設置して、電解法オゾン発生装置１４を形成した。
３３８９号に開示された方法で二酸化鉛を無電解メッキ
法によりチタンメッシュ上に形成したもの、及び、陰極
材として白金を、チタンメッシュ上に電解メッキにより
形成したものを、上記５０ｍｍ角荷電膜に両方から圧接
して電極を形成した。得られた電極を陽極室と陰極室に
設置して、電解法オゾン発生装置１４を形成した。
【００２４】前記オゾン発生装置１４を用い実施例１と
同一の条件でオゾンを発生させ、オゾン濃度を測定した
。その結果を（表１）に示す。
同一の条件でオゾンを発生させ、オゾン濃度を測定した
。その結果を（表１）に示す。
【００２５】また、実施例２と同様にして２０００時間
連続運転を行った。その結果を（表２）に示す。
連続運転を行った。その結果を（表２）に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】この（表１）から明らかなように、実施例
１，２は同一電解電圧で従来例に比し、１５０％から３
００％以上の高濃度のオゾンを発生させることができる
。
１，２は同一電解電圧で従来例に比し、１５０％から３
００％以上の高濃度のオゾンを発生させることができる
。
【００２８】
【表２】
【００２９】この（表２）から明らかなように、２００
０時間経過後でも、実施例２は各電解電圧においてほと
んどオゾン発生量の低下は認められなかったが、比較例
では、約１０％〜２０％も発生量が低下していた。これ
は、電極の寿命が落ちてきたためと考えられる。
０時間経過後でも、実施例２は各電解電圧においてほと
んどオゾン発生量の低下は認められなかったが、比較例
では、約１０％〜２０％も発生量が低下していた。これ
は、電極の寿命が落ちてきたためと考えられる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明は、電極材を荷電膜
や電極担持体上に溶射法により緊密に密着させて担持さ
せているので、オゾンの発生効率を格段に向上させ、か
つ、耐久性を著しく改善するとともに、電極の形成も溶
射法により簡単にかつ短時間で行うことができ、生産性
の高いオゾン発生装置を実現できるものである。
や電極担持体上に溶射法により緊密に密着させて担持さ
せているので、オゾンの発生効率を格段に向上させ、か
つ、耐久性を著しく改善するとともに、電極の形成も溶
射法により簡単にかつ短時間で行うことができ、生産性
の高いオゾン発生装置を実現できるものである。
【図１】低温溶射装置の原理図
【図２】本発明のオゾン発生装置の構成図
１ 金属ワイヤー
２ 低温溶射装置
３ 溶融金属
４ ノズル
５ 被射体
６ 荷電膜
７，８ 電極
９ 電極担持体
１０ 純粋供給口
１１，１２ ガス取出口
１３ 給電体
１４ オゾン発生装置
Claims (2)
- 【請求項１】荷電膜及び／又は電極担持体上に電極材が
溶射法により担持された荷電膜及び／又は電極担持体を
備えたことを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項２】電極材が、陽極材として二酸化鉛、陰極材
として白金，銀，パラジウム，ロジウム等の貴金属を用
いることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3033988A JPH04272195A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3033988A JPH04272195A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | オゾン発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272195A true JPH04272195A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12401865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3033988A Pending JPH04272195A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04272195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11131276A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 電解式オゾン発生素子および電解式オゾン発生装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3033988A patent/JPH04272195A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11131276A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 電解式オゾン発生素子および電解式オゾン発生装置 |
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