JPH0676339U - オゾン発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造簡易かつ堅固でオゾン生成能力の高いオ
ゾン生成器を提供する。 【構成】 熱伝導率のよい金属からなり片面に多数の放
熱フィン５ａ，５ｂを有するとともに他の片面６ａ，６
ｂが平滑に構成された二つの放熱部材４ａ，４ｂと、こ
れらの放熱部材４ａ，４ｂの前記各平滑面６ａ，６ｂに
それぞれ添着された誘電材７ａ，７ｂと、前記二つの放
熱部材４ａ，４ｂの前記平滑面６ａ，６ｂ同士の間に形
成された放電隔室１１と、この放電隔室１１内の前記各
誘電材７ａ，７ｂの表面にそれぞれ接触せしめて配設さ
れた放電電極８ａ，８ｂと、前記放熱部材４ａ，４ｂを
前記放熱フィン５ａ，５ｂ側から貫通し前記放電電極８
ａ，８ｂに高電圧を印加する給電プラグ１３と、前記放
電隔室１１の内外を連通する原料ガス導入口１６及びオ
ゾン放出口１７とからなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、沿面放電式のオゾン発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本考案の如き沿面放電式のオゾン発生器として、従来、図７に示した構造のも のが知られている。

【０００３】 すなわち、アース電極材４０をセラミック（主にアルミナ）４１，４２で挟持 し、一方のセラミック４１上に金属又は半導体からなる電極格子４３を付け、そ の上面をオゾン発生室としたものである。

【０００４】 前記従来のオゾン発生器は、金属又は半導体からなる電極格子４３が設けられ る前記一方のセラミック４１、すなわち、誘電体の厚みが０．５ｍｍ程度であり 、アース電極材４０も数十ミクロンと薄いため、十分な強度が得られないという 問題が残されていた。そこでさらにアース電極材４０の裏面にバックアップ材と してセラミック４２を張り付けて強度を持たせていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来のごとく、セラミック等を誘電体及びバックアップ材として使用した場合 には、比較的熱伝導率が高い素材であるため、オゾン発生室内の温度上昇を抑え ることができる。

【０００６】 しかしながら、オゾン発生性能を向上させるため原料ガスの供給を０．８〜１ 気圧に上昇させた場合に耐え得るように前記バックアップ材を厚く構成すると放 熱効果が低下するため、耐圧構造とすることが困難であった。

【０００７】 また、セラミック４１上への電極格子４３の形成には、タングステン酸化物ペ ーストを塗布して還元焼成する方法、真空蒸着によって格子のパターンを形成し た上にメッキする方法等が採用されるが、製作に手数を要するとともに製品の出 来具合にもバラツキが多かった。

【０００８】 さらに、前記各方法は、材料コストの安い集成マイカ材や熱伝導率が高く放熱 性に優れた窒化アルミニウム等に電極格子を構成することが困難で、結果として 高価となるものであった。

【０００９】 本考案は前記のような事情に鑑みてなされたもので、構造簡易かつ堅固でオゾ ン生成能力の高いオゾン生成器を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、請求項１記載の考案は、熱伝導率のよい金属からな り片面に多数の放熱フィンを有するとともに他の片面が平滑に構成された二つの 放熱部材と、これらの放熱部材の前記各平滑面にそれぞれ添着された誘電材と、 前記二つの放熱部材の前記平滑面同士の間に形成された放電隔室と、この放電隔 室内の前記各誘電材の表面にそれぞれ接触せしめて配設された放電電極と、前記 放熱部材を前記放熱フィン側から貫通し前記放電電極に高電圧を印加する給電プ ラグと、前記放電隔室の内外を連通する原料ガス導入口及びオゾン放出口とから 構成したものである。

【００１１】 また、請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成において、前記放電電極が 、そのほぼ中央部を前記給電プラグで支持されるとともに、その周囲の適宜の部 位を絶縁物よりなる電極押え部材で前記誘電材の表面に押え付けられて保持され てなる構成としたものである。

【００１２】

【作用】

請求項１又は２記載の考案によれば、原料ガス導入口から放電隔室内に導入さ れた原料ガスは、前記放電隔室内における給電プラグから放電電極への高電圧の 印加によって生ずる沿面放電のコロナに接触してオゾンへと変化せしめられ、オ ゾン放出口から取り出される。

【００１３】 ここで、前記放電隔室は、熱伝導率のよい金属からなり片面に多数の放熱フィ ンを有し放熱効率の高い二つの放熱部材の間に構成されているため、放電隔室内 の温度上昇が有効に防止でき、オゾン生成効率がよい。

【００１４】 また、オゾン発生器の全体構造が簡易かつ堅固であるため耐圧性に優れており 、加圧オゾンの生成にも適している。

【００１５】 さらに、請求項２記載の考案によれば、前記放電電極が前記給電プラグと前記 電極押え部材とによって前記誘電材に非固着状態で位置ずれ不能に保持されてい る。このため、放電電極を前記誘電材に対して接着剤等で接着した場合と異なり 、消耗した放電電極の取り替えが容易であるとともに、高電圧の印加によって各 放電電極が熱膨張しても前記誘電材から剥離する等の不都合がない。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】 図１は、本考案の一実施例に係るオゾン発生器１の全体概略斜視図、図２は、 図１に示したオゾン発生器１の分解斜視図、図３及び図４は、それぞれ図１のＩ ＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図及びＩＶ−ＩＶ矢視端面図である。

【００１８】 図示したオゾン発生器１は、ほぼ同一構成の二つのアッセンブリ部品２ａ，２ ｂがスペーサー３を介して接合されてなる。

【００１９】 前記アッセンブリ部品２ａ（２ｂ）について説明する。

【００２０】 前記アッセンブリ部品２ａ（２ｂ）は放熱部材４ａ（４ｂ）を備えている。こ の放熱部材４ａ（４ｂ）は前後方向に長い板体であり、その片面側には前後方向 （放熱部材４ａ（４ｂ）の長手方向）に延びる多数の放熱用のフィン５ａ（５ｂ ）が設けられるとともに、他の片面が平滑面６ａ（６ｂ）とされている。前記放 熱部材４ａ（４ｂ）は、熱伝導率のよい金属、例えば耐蝕アルミ合金等からなり 、半導体基板の裏面に貼り付けてその放熱用として広く用いられている公知のも のを使用している。

【００２１】 前記放熱部材４ａ（４ｂ）の前記平滑面６ａ（６ｂ）には、その全面に渡って 、例えば集成マイカ材よりなる肉薄の誘電材７ａ（７ｂ）がそれぞれ添着されて いる。

【００２２】 また、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面には、放電電極８ａ（８ｂ）が配置され ている。この放電電極８ａ（８ｂ）は、例えば、格子状に成型された四角形の極 肉薄のステンレス板からなる。前記放電電極８ａ（８ｂ）は、図示例においては 、前記誘電材７ａ（７ｂ）の前後長手方向に並べてそれぞれ５枚ずつ配設されて いる。

【００２３】 ここで、前記各放電電極８ａ（８ｂ）は、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面に固 着されることなく、単に、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面に押え付けられている だけである。

【００２４】 この点について説明すると、まず、前記各放電電極８ａ（８ｂ）は前記誘電材 ７ａ（７ｂ）の左右幅より短く構成される。次に、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表 面周囲の形状に合わせて成形された肉薄の細枠状の電極押え部材９ａ（９ｂ）を 準備する。この電極押え部材９ａ（９ｂ）は、例えば集成マイカ材等の絶縁物で 構成する。

【００２５】 前記電極押え部材９ａ（９ｂ）の長手方向左右両側枠部には、互いに対向する ように内方に突出して前記放電電極８ａ（８ｂ）を左右両側から押える押え突部 １０ａ（１０ｂ）が適宜のピッチで形成される。図示例では、前記放電電極８ａ （８ｂ）の数に合わせて、５対の押え突部１０ａ（１０ｂ）が形成されている。 そして、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面上に前記放電電極８ａ（８ｂ）を適宜の 間隔を開けて並べた後、その上から前記電極押え部材９ａ（９ｂ）を被せて該電 極押え部材９ａ（９ｂ）を前記放熱部材４ａ（４ｂ）に対してねじ止めする。そ の結果、前記各放電電極８ａ（８ｂ）は、前記押え突部１０ａ（１０ｂ）によっ て前記誘電材７ａ（７ｂ）に対して押え付けられて保持される（図５参照）。

【００２６】 前記のようにして構成される二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂは、前記各放 熱部材４ａ，４ｂの平滑面６ａ，６ｂ側が互いに対面するように配置され、相互 間にスペーサー３を介して互いに接合されている。このスペーサー３は、例えば 、全周囲をテフロンコーティングしたステンレスや集成マイカ材等の絶縁物から 構成され、前記放熱部材４ａ（４ｂ）の平滑面６ａ（６ｂ）の表面周囲の形状に 合わせて成形された矩形の枠体である。

【００２７】 そして、前記二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂと前記スペーサー３とによっ て、本実施例のオゾン発生器１の内部に放電隔室（オゾン発生室）１１が構成さ れる。この放電隔室１１の内部においては、前記各アッセンブリ部品２ａ，２ｂ にそれぞれ５つづつ含まれている前記各放電電極８ａ，８ｂが一対ずつ互いに正 対している。

【００２８】 前記二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂのうち、いずれかの放熱部材（図示例 では上側の放熱部材４ｂ）の横幅方向中央部には、前記放電隔室１１内に達する 複数の給電プラグ挿通孔１２が前記放熱部材４ｂの長手方向に並べて設けられて おり、これらの孔１２には、前記フィン５ｂ側から給電プラグ１３がそれぞれ挿 入されている。

【００２９】 図示例では、前記給電プラグ１３は、前記放電電極８ａ，８ｂの正対した一対 づつに対応して５つ設けられている。

【００３０】 前記各給電プラグ１３の先端には、銅あるいはステンレス等の導電材からなり 、前記各一対の放電電極８ａ，８ｂに同時に電圧を印加するための導電先端部１ ４が加工形成されている。この導電先端部１４の長さは、前記放電隔室１１の上 下高さ、すなわち、前記スペーサー３の厚みとほぼ同じであり、対面側の前記誘 電材（図示例では符号７ａで示す誘電材）の表面に接するまで延びている。

【００３１】 前記導電先端部１４は、前記各一対の放電電極８ａ，８ｂに同時に電圧を印加 するとともに、前記各放電電極８ａ，８ｂが前記誘電材７ａ，７ｂの表面上で位 置ずれすることを防止するものである。

【００３２】 すなわち、前記各放電電極８ａ，８ｂは、前記の通り、電極押え部材９ａ，９ ｂによってその周囲の適宜の部位を前記誘電材７ａ，７ｂに対して押し付けられ て保持されている。したがって、前記各放電電極８ａ，８ｂは前記誘電材７ａ， ７ｂから剥離することはない。しかし、単に押し付けられているだけであるため 、何らかの衝撃によって前記誘電材７ａ，７ｂの表面に沿ってずれ動くことが考 えられる。

【００３３】 そこで、本実施例においては、前記各放電電極８ａ，８ｂの中央部に、前記給 電プラグ１３の前記導電先端部１４と適合する径の挿通孔１５ａ，１５ｂを設け 、この挿通孔１５ａ，１５ｂに前記導電先端部１４を挿通して前記放電電極８ａ ，８ｂの位置ずれを阻止している（図３参照）。

【００３４】 前記二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂのうち、いずれかの放熱部材（図示例 では上側の放熱部材４ｂ）の前後両端部には、前記放電隔室１１の内外を連通す る二つの孔が穿設されている。これらの孔は、前記放電隔室１１内にオゾン生成 の原料となる酸素を含んだ原料ガスＡを供給する原料ガス導入口１６、及び、前 記放電隔室１１内で生成されたオゾンガスＣを取り出すためのオゾン放出口１７ である。

【００３５】 前記のように構成される図示例のオゾン発生器１は、例えば、図６に示すよう に、ベース部材２０の上に立設された筒体２１の内部に、前記原料ガス導入口１ ６を上側にして縦長に収容されて使用される。

【００３６】 前記筒体２１の内部の下部には、前記オゾン発生器１の周囲に冷却風を流すた めの軸流送風ファン２２がその回転軸（図示せず）を上下方向へ向けて取り付け られている。また、前記筒体２１の上下両端部には、その周壁に渡って排気口２ ３と吸気口２４とがそれぞれ設けられている。

【００３７】 なお、図６中、符号２５は、原料ガスＡを前記オゾン発生器１内に導入する前 に、その原料ガスＡ中に含まれる水分を除去するための適宜の除湿装置である。 この除湿装置２５は、水分を含んだ原料ガスをそのまま前記オゾン発生器１内に 導入すると、オゾン生成過程においてオゾンと同時に窒素酸化物が生ずるため、 この不都合を回避するためのものである。

【００３８】 前記のように構成される本実施例に係るオゾン発生器は、次のように作用する 。

【００３９】 まず、前記原料ガス導入口１６から、前記除湿装置２５によって除湿された乾 燥原料ガスＢが前記放電隔室１１内に導入される。

【００４０】 前記放電隔室１１内では、前記給電プラグ１３によって前記導電先端部１４を 介して前記各放電電極８ａ，８ｂに高周波高電圧が印加され、その結果、前記放 電電極８ａ，８ｂがプラス電極、前記放熱部材４ａ，４ｂがマイナス側のアース 電極材として作用し、前記誘電材７ａ，７ｂの表面に接触している前記放電電極 ８ａ，８ｂの周囲に沿面放電が生じている。

【００４１】 このため、前記放電隔室１１内において前記沿面放電のコロナに前記乾燥原料 ガスＢが接触してオゾンが生成され、生成されたオゾンガスＣが前記オゾン放出 口１７より取り出される。

【００４２】 ここで、本実施例のオゾン生成器１では、前記各放電電極８ａ，８ｂが前記誘 電材７ａ，７ｂに固着されることなく、各放電電極８ａ，８ｂの中央部において 前記給電プラグ１３の前記導電先端部１４によって位置ずれ不能に支持されると ともに、前記電極押え部材９ａ，９ｂによって前記誘電材７ａ，７ｂに押し付け られて保持されている。このため、放電電極を誘電材に対して接着剤等を用いて 接着した場合と異なり、消耗した放電電極８ａ，８ｂの取り替えが容易であるば かりでなく、高電圧の印加によって各放電電極８ａ，８ｂが熱膨張しても前記誘 電材７ａ，７ｂから剥離する等の不都合がない。

【００４３】 また、本実施例のオゾン発生器１では、放電隔室１１が熱伝導率のよい金属か らなる二枚の放熱部材４ａ，４ｂによって構成されているので放熱効率がよい。 オゾン発生器においては、一般に、放電隔室（オゾン発生室）内の温度が低いほ どオゾン発生効率がよい。したがって、前記放熱部材４ａ，４ｂによって前記放 電隔室１１内の温度上昇が抑制される本実施例のオゾン発生器によれば、オゾン 生成性能が高い効果がある。

【００４４】 さらに、前記放熱部材４ａ，４ｂの長さを変え、前記放電電極８ａ，８ｂの数 を変えることで、オゾン生成能力の異なるオゾン生成器を容易に製造することが できる。

【００４５】 さらにまた、全体構成が簡易にして構造堅固であるため耐圧性がよく、高圧の 原料ガスを前記放電隔室内に供給することができ、高圧のオゾンを生成できる利 点もある。

【００４６】

【考案の効果】

請求項１又は２記載の考案によれば、放熱部材によって効率的に放熱されるた め放電隔室内の温度上昇が抑制され、その結果、オゾン発生効率が高い効果があ る。また、全体構成が簡易なため製造し安く安価であり、さらに構造堅固である ため加圧オゾンの生成も可能である等の効果がある。

【００４７】 さらに、請求項２記載の考案によれば、消耗した放電電極の取り替えが容易で あるとともに、高電圧の印加によって各放電電極が熱膨張しても前記誘電材から 剥離する等の不都合がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るオゾン発生器の全体概
略斜視図である。

【図２】図１に示すオゾン発生器の分解斜視図である。

【図３】図１に示すオゾン発生器のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視
断面図である。

【図４】図１に示すオゾン発生器のＩＶ−ＩＶ矢視端面
図である。

【図５】電極押え部材による放電電極の保持状態を示す
部分平面図である。

【図６】図１に示すオゾン発生器の実際使用状態の一例
を示す概略正面図である。

【図７】従来例を示す原理図である。

【符号の説明】

４ａ，４ｂ 放熱部材 ５ａ，５ｂ 放熱フィン ７ａ，７ｂ 誘電材 ６ａ，６ｂ 平滑面 ８ａ，８ｂ 放電電極 １１ 放電隔室 １３ 給電プラグ １６ 原料ガス導入口 １７ オゾン放出口 ９ａ，９ｂ 電極押え部材

フロントページの続き (72)考案者 豊臣 英延 山口県宇部市岬町14番25号

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導率のよい金属からなり片面に多数
   の放熱フィンを有するとともに他の片面が平滑に構成さ
   れた二つの放熱部材と、これらの放熱部材の前記各平滑
   面にそれぞれ添着された誘電材と、前記二つの放熱部材
   の前記平滑面同士の間に形成された放電隔室と、この放
   電隔室内の前記各誘電材の表面にそれぞれ接触せしめて
   配設された放電電極と、前記放熱部材を前記放熱フィン
   側から貫通し前記放電電極に高電圧を印加する給電プラ
   グと、前記放電隔室の内外を連通する原料ガス導入口及
   びオゾン放出口とからなることを特徴とするオゾン発生
   器。
2. 【請求項２】 前記放電電極が、そのほぼ中央部を前記
   給電プラグで支持されるとともに、その周囲の適宜の部
   位を絶縁物よりなる電極押え部材で前記誘電材の表面に
   押え付けられて保持されてなることを特徴とする請求項
   １記載のオゾン発生器。