JPH04362007A - オゾン発生装置 - Google Patents

オゾン発生装置

Info

Publication number
JPH04362007A
JPH04362007A JP13663691A JP13663691A JPH04362007A JP H04362007 A JPH04362007 A JP H04362007A JP 13663691 A JP13663691 A JP 13663691A JP 13663691 A JP13663691 A JP 13663691A JP H04362007 A JPH04362007 A JP H04362007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
electrode
pipe
ozone
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13663691A
Other languages
English (en)
Inventor
Okitada Hara
原 興忠
Kazuhiro Shidara
設楽 和弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP13663691A priority Critical patent/JPH04362007A/ja
Publication of JPH04362007A publication Critical patent/JPH04362007A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10Preparation of ozone
    • C01B13/11Preparation of ozone by electric discharge

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強力な酸化剤として殺
菌・脱色等に使用されるオゾンを、放電によって酸素か
ら生成するオゾン発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、放電を利用してオゾンを発生させ
るオゾン発生装置が知られている。これは、相対向する
電極間に放電を生じさせ、その放電中に純酸素あるいは
酸素含有ガスを流すことにより、そのガス中の酸素に化
学反応を起こさせてオゾンを生成するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種オゾ
ン発生装置にあっては、電極を冷却し放電による発熱を
抑えることで、得られるオゾン濃度を高めることができ
る。それゆえ、従来より様々な電極冷却法が試みられて
きたが、未だ有効な冷却はできなかった。
【0004】すなわち、オゾン発生装置では、対向電極
間に放電を起こさせるために、一方の電極がアース電位
、他方が高電圧とされる。そのため、これら電極中に通
常の水道水を流して冷却を行おうとすると、アース側の
電極については問題はないものの、高電圧側の電極中で
は水道水が高電圧を受けて絶縁破壊を起こし、放電に寄
与する電圧が低下してしまい、ひいては放電が発生しな
いことすらあった。
【0005】そのため従来は、高電圧側電極の冷却を、
空冷、油冷、あるいは純水を用いた水冷によって行わざ
るを得なかった。しかしながら、空冷は、水冷と比較す
ると冷却効率が悪く、十分なオゾン濃度を得ることはで
きない。また、純水による冷却は、純粋製造装置などの
大がかりなアプリケーションが必要となり、油冷におい
ても同様に、循環ポンプ,熱交換器が必要となるため、
装置が高価かつ大型化してしまい、実際的でない。
【0006】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的は、高電圧側の電極をも効率良く冷却して
、高濃度のオゾンを発生させることができ、しかも小型
で安価なオゾン発生装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、相対向する電極間に放電を生じさせてオゾ
ンを発生させるオゾン発生装置において、アース側の電
極に対する高電圧側の電極をヒートパイプで形成し、そ
のパイプの一端側を上記アース側電極と対向させて入熱
部とし、これから外れた他端側を放熱部としてその放熱
部に冷却手段を設けたものである。
【0008】
【作用】ヒートパイプは、密閉されたパイプ内にある種
の流体を入れたもので、その一端を加熱すると、内部流
体が気化して他端に移り、そこで放熱して液化し再び一
端側に戻るようになっている。即ち、このようなサイク
ルで入熱部の熱を随時放熱部に輸送して放熱するもので
ある。
【0009】そのため、高電圧側の電極をヒートパイプ
で形成し、そのパイプの一端側をアース側電極と対向さ
せて入熱部とすることで、放電によって生じた入熱部の
熱が放熱部に伝えられ、放熱部に設けた冷却手段によっ
て除去される。このようにヒートパイプを利用してその
入熱部を冷却することにより、その発熱を抑えて、高濃
度オゾンを発生させることができる。
【0010】またヒートパイプは、上述したように簡単
な構成であるため、装置の高価化および大型化を招くこ
ともない。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0012】図1に示すオゾン発生装置において、1お
よび2は互いに対向配設された電極であり、一方の電極
1が高電圧側電極として用いられ、他方の電極2が接地
されてアース側電極として用いられる。3はこれら両電
極1,2間に立上がり時間の早い方形波のパルス高電圧
 (立上がり時間 20ns)を印加し、これにより電
極1,2間のギャップ4に放電を起こさせる高電圧電源
である。 また、5は電極2の電極1との対向面に設けられた誘電
体である。
【0013】本オゾン発生装置では、放電による高電圧
側電極1の発熱を抑制するため、その高電圧側電極1を
ヒートパイプ6により構成している。ヒートパイプ6は
、フロンなどの絶縁性の流体を封入した密閉パイプ7の
途中に絶縁部を介装したものからなり、その一端側がア
ース側電極2と対向配設され、他端側が電極2との対向
領域から外されている。
【0014】一般に、ヒートパイプは、入熱部で加えら
れた熱により内部流体が気化して放熱部に移動し、そこ
で放熱して液化し再び入熱部に戻ることにより、入熱部
の熱を随時放熱部に伝える働きをなす。本実施例におけ
るヒートパイプ6は、このヒートパイプと同様な作用を
営むものであるが、密閉パイプ7の途中を絶縁材料で形
成している点で一般的な構造と異っている。即ち、密閉
パイプ7は第1の有底管8と第2の有底管9とを中空絶
縁管10を介して同軸的に接合した構造となっている。
【0015】上記アース側電極2は、このヒートパイプ
6の第1の有底管8に対向配設されており、従って、こ
の有底管8と電極2間で放電が生じた場合、第1の有底
管8での熱の発生は、そのアース側電極2が対向してい
る領域で主として起ることになる。即ち、このヒートパ
イプ6の全領域のうち、アース側電極2と対向する領域
が入熱部Aとして機能し、これから外れた領域は放熱部
Bとして機能することとなる。
【0016】11は第2の有底管9側に伝えられた熱を
効率良く汲み出すために設けられた冷却手段である。こ
の冷却手段11は、有底管9の外周に設けられた複数の
フィン12と、そのフィン12を覆うように設けられた
ジャケット13とからなる。ジャケット13の側面には
水道水用の入口13aが形成され、これと逆側には出口
13bが形成されている。このため、水道水を入口13
aから導入し出口13bから排出することで、有底管9
の周りに水道水を流して冷却できる。
【0017】なお、図示しないが、アース側電極2には
、その内部に流路が形成され、その流路には上記冷却手
段11に接続された同じ水道からの水が流されるように
なっている。
【0018】次に、上記構成のオゾン発生装置の作用に
ついて説明する。
【0019】今、ヒートパイプ6の第1の有底管8とア
ース側電極2との間に高電圧電源3によりパルス高電圧
を印加すると、その電圧の立上り時および立下り時にこ
れらの間のギャップ4にて放電が発生する。そのため、
このギャップ4に予め純酸素ガスあるいは酸素含有ガス
 (空気など) を流しておけば、そのガス中の酸素が
化学反応を起こしてオゾンに変化し、ギャップ4からオ
ゾンが得られる。
【0020】このとき、ヒートパイプ6の有底管8 (
入熱部A) は放電により発熱するが、その熱は、内部
流体の気化および移動によって第2の有底管9 (放熱
部B) へ伝えられ、そこで冷却手段11によって除去
される。 即ち、冷却手段11では、ジャケット13の入口13a
から水道水を流し出口13bより排出して、その水と有
底管9との熱交換をさせることで、有底管9即ち放熱部
Bの冷却がなされる。かくして、第1の有底管8即ち入
熱部Aの発熱が抑えられ、ヒートパイプ6自体低温に保
たれることとなる。
【0021】なおこのとき、アース側電極2も同様に、
その内部に流される水道水によって冷却されている。
【0022】したがって本実施例によれば、高電圧側電
極1にヒートパイプ6を用い、そのパイプ6の一端側を
アース側電極2に対向させて入熱部Aとし、他端側を放
熱部Bとしてそこに冷却手段11を設けたことにより、
その入熱部Aを効率良く冷却して、その発熱を抑えるこ
とができ、よってオゾンの熱分解が抑制され高濃度のオ
ゾンを得ることができる。
【0023】また、ヒートパイプ6を一対の有底管8,
9間に絶縁管10を介在させた構成として、これら有底
管8,9を電気的に分離したことにより、第2の有底管
9 (放熱部B) の冷却を水道水によるものとするこ
とができる。有底管9の周りに水道水を流しても、それ
は絶縁されているため、水道水を流すことに起因した絶
縁破壊が生じないからである。こうして水道水による冷
却が可能となるので、ヒートパイプ6の冷却効率は飛躍
的に高められ、高濃度のオゾンを発生させることができ
る。 しかも、通常の水道水を用いれば、純水製造装置などの
アプリケーションは当然のこと不要となるので、小型で
安価なオゾン発生装置を得ることもできる。
【0024】なお、上記実施例では、第1および第2の
有底管8,9を銅により形成し、これに耐腐食性のメッ
キを施して形成するが、その他、アルミ等の熱伝導率の
良い金属を同様に使用してもよい。また、SUS材など
の耐腐食性の金属により形成してもよい。要は、導電性
を有しかつオゾンによる腐食に耐えられるものであれば
よい。また、ヒートパイプ6自体を耐腐食性の構成とし
、これをそのまま高電圧電極1として使用したが、その
他に、ヒートパイプ6を耐腐食性に劣る構成とし、これ
に耐腐食性に優れるパイプを被せて高電圧電極1として
もよい。これによれば、ヒートパイプ6に被せたパイプ
の交換ができるので、メンテナンス性が向上する。
【0025】図2は本発明の他の実施例を示したもので
ある。この例では、図示するように、高電圧側電極1を
通常のヒートパイプ16 (密閉パイプ17をSUS等
単一材料で形成したもの) で形成し、そのパイプ16
の放熱部B近傍にファン20 (冷却手段) を設けて
おり、これにより放熱部Bが空冷される。
【0026】図3は、上記の各実施例で示したオゾン発
生装置のガス滞留時間・O3 濃度特性を示したもので
ある。
【0027】図中、○−○はヒートパイプの放熱部を水
冷した場合 (図1) 、◇−◇は空冷した場合 (図
2) 、さらに△−△は比較のために何等冷却を行わな
かった場合の実験結果である。ここでの評価条件は、い
ずれの場合も、ギャップ4にO2 ガスを流し、電極1
,2間の印加電圧周波数を 200Hz、ギャップ4内
の電界強度を4.26 ×104 V /cmとしてい
る。また、水冷の場合は高電圧側電極1の温度を2℃〜
6℃に、空冷の場合は23℃〜26℃に抑えている。
【0028】図からわかるように、冷却なしの場合 (
△−△曲線) 、O2 ガスの滞留時間が約8sec 
のときO3 濃度はピーク (約 2.6×104 p
pm)を示し、それ以上滞留時間を上げると逆にO3 
濃度は下がっている。これは、せっかく生じたオゾンが
熱により分解したためである。 これに対して、空冷をした場合 (◇−◇曲線) 、滞
留時間8sec でO3 濃度が約 3.2×104 
ppm まで上がり、しかも、それ以降も徐々に増加し
ており、オゾンの熱分解が生じなくなることがわかる。 この利点は、水冷をした場合 (○−○曲線) 、更に
顕著であり、空冷の場合よりもO3 濃度が増加してい
ることがわかる。
【0029】高速圧側電極にヒートパイプを用い且つそ
の放熱部を冷却することにより得られるオゾン熱分解の
抑制効果は、電界強度を更に強くした場合にも問題なく
得ることができる。図4はギャップ4内の電界強度を 
5.47 ×104 V /cmに変えて実験したとき
の、ガス滞留時間−O3 濃度特性を示す図であり、上
述した図3と同様の結果が得られている。
【0030】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、高電圧側
の電極をヒートパイプで形成し、そのパイプの一端側を
アース側電極と対向させて入熱部とし、他端側の放熱部
に冷却手段を設けたので、高電圧側の電極を効率良く冷
却でき、高濃度のオゾンを発生させることができる。ま
た、大がかりなアプリケーションが不要となり、小型で
安価なオゾン発生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオゾン発生装置の一実施例を示す概略
構成図である。
【図2】オゾン発生装置の他の実施例を示す概略構成図
である。
【図3】本発明オゾン発生装置のガス滞留時間−O3 
濃度特性を示す図である。
【図4】電界強度を変えた場合のガス滞留時間−O3 
濃度特性を示す図である。
【符号の説明】
1  高電圧電極 2  アース電極 4  高電圧電源 6  ヒートパイプ 8  第1の有底管 9  第2の有底管 10  中空絶縁管 11  冷却手段 A  入熱部 B  放熱部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  相対向する電極間に放電を生じさせて
    オゾンを発生させるオゾン発生装置において、アース側
    の電極に対する高電圧側の電極をヒートパイプで形成し
    、そのパイプの一端側を上記アース側電極と対向させて
    入熱部とし、これから外れた他端側を放熱部としてその
    放熱部に冷却手段を設けたことを特徴とするオゾン発生
    装置。
JP13663691A 1991-06-07 1991-06-07 オゾン発生装置 Pending JPH04362007A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13663691A JPH04362007A (ja) 1991-06-07 1991-06-07 オゾン発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13663691A JPH04362007A (ja) 1991-06-07 1991-06-07 オゾン発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04362007A true JPH04362007A (ja) 1992-12-15

Family

ID=15179945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13663691A Pending JPH04362007A (ja) 1991-06-07 1991-06-07 オゾン発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04362007A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051967A (ja) * 2004-06-29 2010-03-11 Mitsubishi Electric Corp 揮発性有機化合物処理装置
WO2018207467A1 (ja) * 2017-05-08 2018-11-15 株式会社東芝 オゾン発生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051967A (ja) * 2004-06-29 2010-03-11 Mitsubishi Electric Corp 揮発性有機化合物処理装置
WO2018207467A1 (ja) * 2017-05-08 2018-11-15 株式会社東芝 オゾン発生装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4614573A (en) Method for producing an ozone gas and apparatus for producing the same
TW423169B (en) Tubular ultrasonic transducer
JP2783712B2 (ja) 高出力放射装置
KR102701948B1 (ko) 열 파이프 냉각을 갖는 오존 발생기
JPH04362007A (ja) オゾン発生装置
JP2007070214A (ja) オゾン発生装置
JPH10241893A (ja) マイクロ波プラズマ発生装置
JPH07187609A (ja) オゾン発生装置
CN211078468U (zh) 一种水冷臭氧发生器
JPWO2020213083A1 (ja) オゾン発生装置およびオゾン発生装置セット
KR100515692B1 (ko) 냉각수를 전극으로 사용하는 오존방전방법 및 그 장치
AU2019211075B2 (en) Ozone generator with heat pipe cooling
KR100378703B1 (ko) 액상전극물질을 이용한 무성방전형 오존발생장치
JPH0222002B2 (ja)
JP2008031002A (ja) オゾン発生装置、オゾン発生装置モジュール、およびオゾン発生装置の積層組立体
JP2000072410A (ja) オゾン発生装置
JP2553336B2 (ja) オゾナイザ
KR100578466B1 (ko) 히트파이프를 이용한 오존방전장치
JPS61155206A (ja) オゾン発生装置
RU2153465C2 (ru) Генератор озона
JPH0867504A (ja) オゾン発生器
JPH06277272A (ja) オゾン発生装置
CN205873898U (zh) 一种具有水冷散热装置及均匀放电的臭氧发生器
JPS6291406A (ja) オゾン発生装置
JPS62212201A (ja) オゾン発生装置