JPH0733405A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
- Publication number
- JPH0733405A JPH0733405A JP17457993A JP17457993A JPH0733405A JP H0733405 A JPH0733405 A JP H0733405A JP 17457993 A JP17457993 A JP 17457993A JP 17457993 A JP17457993 A JP 17457993A JP H0733405 A JPH0733405 A JP H0733405A
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- Japan
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- ozone
- electrode
- discharge
- ozone generator
- insulator
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- Pending
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】オゾン生成効率を高め、高濃度のオゾンを発生
させる。 【構成】一対の対向する金属電極のうち、誘電体が密着
されていない側の電極表面の全面に、絶縁物としてＺｒ
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜、もしくは
ＴｉＮ，ＳｉＮなどの窒化膜を被覆することにより、放
電ギャップ間に無声放電を均一に発生させ、その結果、
アーク放電への転移を防止することができるので、オゾ
ン生成効率が向上し、高濃度のオゾンが得られる。
させる。 【構成】一対の対向する金属電極のうち、誘電体が密着
されていない側の電極表面の全面に、絶縁物としてＺｒ
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜、もしくは
ＴｉＮ，ＳｉＮなどの窒化膜を被覆することにより、放
電ギャップ間に無声放電を均一に発生させ、その結果、
アーク放電への転移を防止することができるので、オゾ
ン生成効率が向上し、高濃度のオゾンが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理，殺菌など用い
られ、オゾンを生成するオゾン発生装置に関する。
られ、オゾンを生成するオゾン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来用いられているオゾン発生装置とし
て、例えば二重管型オゾン発生管の構造を図５の模式断
面図に示す。図５（ａ）は、二重管型オゾン発生管を側
面からみ見た断面図であり、図５（ｂ）は、これと直角
な方向からみ見た断面図である。図５（ａ），（ｂ）に
おいて、この二重管型オゾン発生管は、ステンレス鋼製
の円筒形の接地電極１の内面に、ステンレス鋼製の高圧
電極３が放電ギャップ４を隔てて同心状に配置されてお
り、接地電極１の内側表面には、誘電体層２として例え
ばガラスを密着してある。高圧電極３は直径６０ｍｍ，
全長１０００ｍｍ，放電ギャップ４は１ｍｍである。そ
して接地電極１と高圧電極３の間に、交流電源５が接続
されている。
て、例えば二重管型オゾン発生管の構造を図５の模式断
面図に示す。図５（ａ）は、二重管型オゾン発生管を側
面からみ見た断面図であり、図５（ｂ）は、これと直角
な方向からみ見た断面図である。図５（ａ），（ｂ）に
おいて、この二重管型オゾン発生管は、ステンレス鋼製
の円筒形の接地電極１の内面に、ステンレス鋼製の高圧
電極３が放電ギャップ４を隔てて同心状に配置されてお
り、接地電極１の内側表面には、誘電体層２として例え
ばガラスを密着してある。高圧電極３は直径６０ｍｍ，
全長１０００ｍｍ，放電ギャップ４は１ｍｍである。そ
して接地電極１と高圧電極３の間に、交流電源５が接続
されている。
【０００３】このような構成を持つ装置の放電ギャップ
４の一端から、矢印で示した空気または酸素６を充填
し、酸素ガス圧を１．５気圧として、交流電源５により
電圧を印加すると、無声放電が生じて、放電ギャップ４
の他端から、点線の矢印で示したオゾン７を発生させる
ことができる。
４の一端から、矢印で示した空気または酸素６を充填
し、酸素ガス圧を１．５気圧として、交流電源５により
電圧を印加すると、無声放電が生じて、放電ギャップ４
の他端から、点線の矢印で示したオゾン７を発生させる
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
オゾン発生装置に、次のような問題がある。それは、放
電ギャップ４内部の放電の様子を目視で観察すると、投
入電力を増すに従って、部分的に発光強度が強くなり、
これに伴いオゾン濃度が飽和状態なる傾向を有すること
である。
オゾン発生装置に、次のような問題がある。それは、放
電ギャップ４内部の放電の様子を目視で観察すると、投
入電力を増すに従って、部分的に発光強度が強くなり、
これに伴いオゾン濃度が飽和状態なる傾向を有すること
である。
【０００５】図６はこのことを説明するために、二重管
型オゾン発生管のオゾン発生時の放電状態を示す部分的
な模式断面図であり、図５と共通部分を同一符号で表わ
してある。即ち、図６に示すように、放電領域８が高圧
電極３の外表面の近傍に集中するので、アーク放電に転
移し、その結果、電力は高圧電極３の加熱に消費され、
オゾンの発生には寄与しなくなる。したがって、発生す
るオゾン量に限界がある。
型オゾン発生管のオゾン発生時の放電状態を示す部分的
な模式断面図であり、図５と共通部分を同一符号で表わ
してある。即ち、図６に示すように、放電領域８が高圧
電極３の外表面の近傍に集中するので、アーク放電に転
移し、その結果、電力は高圧電極３の加熱に消費され、
オゾンの発生には寄与しなくなる。したがって、発生す
るオゾン量に限界がある。
【０００６】なお、ここでは、便宜上二重管型オゾン発
生管についてのべたが、この問題は平行平板型のオゾン
発生管に関しても同様である。本発明は上述の点に鑑み
てなされたものであり、その目的は、オゾン生成効率を
向上させ、高濃度オゾンを発生するオゾン発生装置を提
供することにある。
生管についてのべたが、この問題は平行平板型のオゾン
発生管に関しても同様である。本発明は上述の点に鑑み
てなされたものであり、その目的は、オゾン生成効率を
向上させ、高濃度オゾンを発生する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】上記の課題を解決するた
めに本発明の装置は、一対の対向する金属電極のうち、
誘電体が密着されていない側の電極表面の全面に、絶縁
物としてＺｒＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化
膜、もしくはＴｉＮ，ＳｉＮなどの窒化膜を被覆する。
めに本発明の装置は、一対の対向する金属電極のうち、
誘電体が密着されていない側の電極表面の全面に、絶縁
物としてＺｒＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化
膜、もしくはＴｉＮ，ＳｉＮなどの窒化膜を被覆する。
【０００８】
【作用】上記の如く、酸化膜または窒化膜を被覆するこ
とにより、放電ギャップで無声放電が均一に発生する。
その結果、アーク放電への転移を防止し、オゾン生成効
率が向上し、高濃度のオゾンを得ることができる。
とにより、放電ギャップで無声放電が均一に発生する。
その結果、アーク放電への転移を防止し、オゾン生成効
率が向上し、高濃度のオゾンを得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明を実施例に基づき説明する。図１
は本発明による二重管型オゾン発生管の構造を示し、側
面から見た模式断面図であり、図５（ａ）と共通部分に
同一符号を用いてある。図１が図５（ａ）と異なる点
は、高圧電極３の外表面の全面に亘って、酸化膜または
窒化膜の絶縁物９を一様に被覆したことにある。酸化膜
としては、ＺｒＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などを用
い、窒化膜としては、ＴｉＮ，ＳｉＮなどを用いる。こ
れら絶縁物９で被覆する方法は、酸化膜の場合は溶射法
を用い、窒化膜の場合はＣＶＤ法を用いて行なうのが適
している。その他の構成は、図５（ａ）に示したのと同
じであり、ここでは側面に直角方向の断面図は図示を省
略する。
は本発明による二重管型オゾン発生管の構造を示し、側
面から見た模式断面図であり、図５（ａ）と共通部分に
同一符号を用いてある。図１が図５（ａ）と異なる点
は、高圧電極３の外表面の全面に亘って、酸化膜または
窒化膜の絶縁物９を一様に被覆したことにある。酸化膜
としては、ＺｒＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などを用
い、窒化膜としては、ＴｉＮ，ＳｉＮなどを用いる。こ
れら絶縁物９で被覆する方法は、酸化膜の場合は溶射法
を用い、窒化膜の場合はＣＶＤ法を用いて行なうのが適
している。その他の構成は、図５（ａ）に示したのと同
じであり、ここでは側面に直角方向の断面図は図示を省
略する。
【００１０】かくして得られたオゾン発生装置による投
入電力と、発生オゾン濃度との関係を、従来装置との比
較で、図２の線図に示す。図２の線（イ）は本発明によ
る装置の特性を表わし、酸化膜にＺｒＯ2 を用いた場合
を△、窒化膜にＴｉＮを用いた場合を□でそれぞれプロ
ットし、線（ロ）は、これらの皮膜を持たない従来装置
の特性を○でプロットして示している。
入電力と、発生オゾン濃度との関係を、従来装置との比
較で、図２の線図に示す。図２の線（イ）は本発明によ
る装置の特性を表わし、酸化膜にＺｒＯ2 を用いた場合
を△、窒化膜にＴｉＮを用いた場合を□でそれぞれプロ
ットし、線（ロ）は、これらの皮膜を持たない従来装置
の特性を○でプロットして示している。
【００１１】図２の線図からわかるように、従来装置で
は投入電力が増すに従ってオゾン濃度が次第に飽和する
傾向にあるのに対して、本発明による装置では、オゾン
濃度は、投入電力にほぼ比例して直線的に増加し、従来
に比べて投入電力４００Ｗで１０％，投入電力８００Ｗ
で７０％オゾン濃度を増加させることができる。図３
は、高圧電極３の外表面を絶縁物９で被覆した後、同一
条件でオゾンを発生させたときの放電状態を、図６に倣
って示した部分的な模式断面図である。図３を図６の従
来装置の場合と比較すると、本発明装置における放電領
域８ａは、投入電力を増しても一様な発光を維持してお
り、放電が高圧電極３の外表面に均一に広がっているこ
とがわかる。
は投入電力が増すに従ってオゾン濃度が次第に飽和する
傾向にあるのに対して、本発明による装置では、オゾン
濃度は、投入電力にほぼ比例して直線的に増加し、従来
に比べて投入電力４００Ｗで１０％，投入電力８００Ｗ
で７０％オゾン濃度を増加させることができる。図３
は、高圧電極３の外表面を絶縁物９で被覆した後、同一
条件でオゾンを発生させたときの放電状態を、図６に倣
って示した部分的な模式断面図である。図３を図６の従
来装置の場合と比較すると、本発明装置における放電領
域８ａは、投入電力を増しても一様な発光を維持してお
り、放電が高圧電極３の外表面に均一に広がっているこ
とがわかる。
【００１２】図４は、絶縁物９として用いた酸化膜Ｚｒ
Ｏ2 の厚さと、表面粗さの測定結果を示す本発明装置の
部分模式断面図であり、ＺｒＯ2 の厚さは１００μｍ，
表面粗さは凹凸の最大幅が４０μｍであることを示して
いる。オゾンの発生に寄与する電力Ｗは、電極表面積
（Ｓ），誘電体の静電容量（Ｃ），交流の周波数
（ｆ），放電電圧（Ｖ）の積Ｓ・Ｃ・ｆ・Ｖに比例する
から、ＺｒＯ2 を被覆したために、電極表面の凹凸によ
る表面積の増加と、静電容量が増加することが、放電が
均一に行なわれる原因である。このことは、Ｔａ
2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜、およびＴｉＮ，Ｓｉ
Ｎなどの窒化膜に関しても、同等の効果が得られる。
Ｏ2 の厚さと、表面粗さの測定結果を示す本発明装置の
部分模式断面図であり、ＺｒＯ2 の厚さは１００μｍ，
表面粗さは凹凸の最大幅が４０μｍであることを示して
いる。オゾンの発生に寄与する電力Ｗは、電極表面積
（Ｓ），誘電体の静電容量（Ｃ），交流の周波数
（ｆ），放電電圧（Ｖ）の積Ｓ・Ｃ・ｆ・Ｖに比例する
から、ＺｒＯ2 を被覆したために、電極表面の凹凸によ
る表面積の増加と、静電容量が増加することが、放電が
均一に行なわれる原因である。このことは、Ｔａ
2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜、およびＴｉＮ，Ｓｉ
Ｎなどの窒化膜に関しても、同等の効果が得られる。
【００１３】また、高圧電極の表面に、絶縁物の皮膜を
形成して無声放電を均一に起こさせ、高濃度のオゾンを
発生することは、平行平板型のオゾン発生装置に対して
も、原理的に同様の効果を得ることができる。
形成して無声放電を均一に起こさせ、高濃度のオゾンを
発生することは、平行平板型のオゾン発生装置に対して
も、原理的に同様の効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】従来のオゾン発生装置は、放電領域が電
極表面の近傍に集中して、無声放電がアーク放電に転移
し、電力は電極の加熱に消費されるので、オゾンの発生
が不十分であったのに対し、本発明では実施例で述べた
ように、誘電体に対向する電極表面を、ＺｒＯ2 などの
酸化膜またはＴｉＮなどの窒化膜で被覆することによ
り、無声放電を放電ギャップ間で均一に発生させて、ア
ーク放電への転移を防ぐことができるので、同じ投入電
力でも従来に比べて、１０〜７０％という高いオゾン濃
度が得られる。
極表面の近傍に集中して、無声放電がアーク放電に転移
し、電力は電極の加熱に消費されるので、オゾンの発生
が不十分であったのに対し、本発明では実施例で述べた
ように、誘電体に対向する電極表面を、ＺｒＯ2 などの
酸化膜またはＴｉＮなどの窒化膜で被覆することによ
り、無声放電を放電ギャップ間で均一に発生させて、ア
ーク放電への転移を防ぐことができるので、同じ投入電
力でも従来に比べて、１０〜７０％という高いオゾン濃
度が得られる。
【図１】本発明装置の構造を示す模式断面図
【図２】本発明装置の投入電力と発生オゾン濃度との関
係を従来装置との比較で示した線図
係を従来装置との比較で示した線図
【図３】本発明装置のオゾン発生時の放電状態を示す部
分的な模式断面図
分的な模式断面図
【図４】ＺｒＯ2 の厚さと、表面粗さの測定結果を示す
本発明装置の部分模式断面図
本発明装置の部分模式断面図
【図５】従来の二重管型オゾン発生管の構造を示す模式
断面図であり、（ａ）は、側面からみ見た断面図、
（ｂ）はこれと直角な方向からみ見た断面図
断面図であり、（ａ）は、側面からみ見た断面図、
（ｂ）はこれと直角な方向からみ見た断面図
【図６】従来の二重管型オゾン発生管のオゾン発生時の
放電状態を示す部分的な模式断面図
放電状態を示す部分的な模式断面図
１ 接地電極 ２ 誘電体層 ３ 高圧電極 ４ 放電ギャップ ５ 交流電源 ６ 空気または酸素 ７ オゾン ８ 放電領域 ８ａ 放電領域 ９ 絶縁物
Claims (6)
- 【請求項１】対向する一対の金属電極と、一方の電極の
対向面上に密着した誘電体を有するオゾン発生装置にお
いて、誘電体に対向する他方の電極表面を絶縁物で被覆
することを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項２】請求項１記載のオゾン発生装置において、
二重管型オゾン発生管の高圧電極の外表面の全面に亘っ
て絶縁物を被覆することを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載のオゾン発生装置に
おいて、絶縁物が酸化膜であることを特徴とするオゾン
発生装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３記載のオゾン発生装置に
おいて、酸化膜がＺｒＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の
いずれか一つであることを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項５】請求項１または２記載のオゾン発生装置に
おいて、絶縁物が窒化膜であることを特徴とするオゾン
発生装置。 - 【請求項６】請求項１，２または５記載のオゾン発生装
置において、窒化膜がＴｉＮ，ＳｉＮのいずれかである
ことを特徴とするオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457993A JPH0733405A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457993A JPH0733405A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | オゾン発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733405A true JPH0733405A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=15981028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17457993A Pending JPH0733405A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733405A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09315803A (ja) * | 1996-05-30 | 1997-12-09 | Fuji Electric Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2000195645A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Hideo Kameyama | 放電用電極及びそれを用いたオゾン発生装置 |
| JP2009062276A (ja) * | 2004-04-08 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン発生装置およびオゾン発生方法 |
| JP2009221076A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Metawater Co Ltd | オゾン発生管の製造方法 |
| JP2015006992A (ja) * | 2014-08-29 | 2015-01-15 | 住友精密工業株式会社 | オゾンガス発生装置 |
| WO2017164178A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 住友精密工業株式会社 | オゾンガス発生装置およびオゾンガス発生装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP17457993A patent/JPH0733405A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09315803A (ja) * | 1996-05-30 | 1997-12-09 | Fuji Electric Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2000195645A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Hideo Kameyama | 放電用電極及びそれを用いたオゾン発生装置 |
| JP2009062276A (ja) * | 2004-04-08 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン発生装置およびオゾン発生方法 |
| JP2009221076A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Metawater Co Ltd | オゾン発生管の製造方法 |
| JP2015006992A (ja) * | 2014-08-29 | 2015-01-15 | 住友精密工業株式会社 | オゾンガス発生装置 |
| WO2017164178A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 住友精密工業株式会社 | オゾンガス発生装置およびオゾンガス発生装置の製造方法 |
| KR20180113206A (ko) * | 2016-03-25 | 2018-10-15 | 스미토모 세이미츠 고교 가부시키가이샤 | 오존 가스 발생 장치 및 오존 가스 발생 장치의 제조 방법 |
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