JPH0812304A - オゾン発生装置 - Google Patents

オゾン発生装置

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JPH0812304A
JPH0812304A JP7047647A JP4764795A JPH0812304A JP H0812304 A JPH0812304 A JP H0812304A JP 7047647 A JP7047647 A JP 7047647A JP 4764795 A JP4764795 A JP 4764795A JP H0812304 A JPH0812304 A JP H0812304A
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electrode
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憲治 吉沢
Masahiro Mukai
正啓 向井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ０．２mm程度の極短空隙を精度良く構成し、
高効率でコンパクトなオゾン発生装置を提供する。 【構成】 放電空間全域に非放電部を分散配置し、ある
いはスペーサにより非放電部を形成し、また、電極背面
に弾性体を設けることにより放電空間の空隙精度の向上
を図った。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、オゾン発生装置、特
に高濃度オゾンを高効率で発生することの可能なオゾン
発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４７は例えば「オゾナイザハンドブッ
ク」（電気学会オゾナイザ専門委員会編，昭和３５年，
コロナ社刊）249 頁に示されたOtto-Plate（オットー・
プレート）型と呼ばれる従来のオゾン発生装置と同一の
ものを示す断面図（同図（１））及び左半分の正面図
（同図（２））であり、図において、１は電源、２は接
地された金属電極、３は接地電極２に対向して設けら
れ、電源１に接続され高電圧の印加された高圧電極、４
は接地電極２および高圧電極３の表面に置かれた誘電体
（ガラス板）、５は放電の発生する放電空間、６は放電
空間５を形成するための電気絶縁性（誘電体）スペーサ
である。７、８はそれぞれガスの供給口及び排出口を示
す矢印、９はオゾン化ガスの排出管である。また、図４
８は、たとえば、S.D.Razumovskii 他著「Ozone and it
s reactions with organic compounds（オゾンと有機化
合物を用いたその反応）」ELSEVIER社刊（1984年）に示
されるLowther Plate （ローザー・プレート）型と呼ば
れるオゾン発生装置を示す断面図（同図（１））及び同
図（１）のＡ−Ａ断面図（同図（２））である。図にお
いて、図４７と同様の機能を持つ部分には、同一の図番
を付けてその説明を省略する。４１は接地電極２、３上
にコーティングされたセラミックス層であり、ガラス板
４と同様の機能をもつ。
【０００３】次に動作について説明する。従来のオゾン
発生装置は接地電極２、高圧電極３、誘電体板４の中央
部にはガス排出用の穴があけられている。上述のオット
ー・プレート型の文献にはスペーサ６に関する記述はな
いが、実際には図４７に示すように、誘電体４，４の間
隔（空隙長）を保持するため、ガスの流入を邪魔しない
ような形で放電空間５の周囲に電気絶縁性のスペーサが
設置されている。酸素を含む原料ガスはオゾン発生装置
の周辺部全周から矢印７の方向に導入され、電源装置１
によって高電圧が印加されて放電している放電空間５を
通過する際に酸素の一部がオゾンとなり、このオゾンを
含むガスがオゾン化ガスとして中央部のガス排出管９を
通して矢印８の方向に取り出される。
【０００４】前記放電空間５では放電による発熱がある
ため、該放電空間５を通過するガスを有効に冷却しない
と放電空間５内のガス温度が上昇し、オゾンの発生量が
減少する。そのため、接地電極２および高圧電極３は絶
縁オイルなど電気絶縁性の液体で冷却し、ガス温度の上
昇を抑えている。
【０００５】図４８のオゾン発生装置も基本構成は図４
７のオゾン発生装置と同様である。ただし、ガスの供給
口及び排出口が別途設けられており、図に示す方向にガ
スが流れる点で図４７のオゾン発生装置と異なる。ま
た、図４８のオゾン発生装置では電気絶縁性（例えばシ
リコン製）のスペーサ６が図示されており、このスペー
サ６が電極２，３間の間隔（空隙長）を保持し、さらに
ガスが放電空間から漏れださないためのシール材として
用いられている。
【０００６】以下、上記従来のオゾン発生装置の特性を
図４９乃至図５２にしたがって説明する。図４９〜図５
２の各図中、ＱN は原料ガスの流量（STP 換算）、Ｗは
放電電力、ＣO3は放電部のガス排出口におけるオゾン濃
度（STP 換算）、ＴW は冷却水の温度、ｄは放電空隙
長、Ｓは電極２，３間の放電面積、ηはオゾン収率を表
す。Ｗ／ＱN はガス１分子あたりに消費される放電電力
であり、オゾン発生特性の重要なパラメータになる。Ｗ
／Ｓは電極２，３間の放電空間の単位面積あたりの放電
電力（電力密度）であり、ガス温度を反映するパラメー
タである。オゾン収率ηは単位放電電力あたりのオゾン
発生量であり、η＝ＣO3／（Ｗ／ＱN ）となる。オゾン
発生装置の性能（コンパクト性、効率）としては、ηお
よびＷ／Ｓが大きいほうが望ましく、ＣO3も大きいほう
がよい。
【０００７】図４９は電力密度Ｗ／Ｓおよび放電空隙長
ｄを一定として冷却水温を変化させた場合の分子あたり
消費電力Ｗ／ＱN とオゾン濃度ＣO3の関係を示したもの
である。前述のように分子あたり消費電力Ｗ／ＱN はオ
ゾン発生に関する基本的パラメータであり、該消費電力
Ｗ／ＱN の増大にともないオゾン収率ηは低下する。
（図中の直線はオゾン収率ηが一定の線を示し、上方に
ある直線ほどオゾン収率ηが大きい。）また、消費電力
Ｗ／ＱN が小さいところでは冷却水温度ＴW の影響が小
さいが、消費電力Ｗ／ＱN が大きくなると冷却水温度Ｔ
W が低いほどオゾン濃度ＣO3（従ってオゾン収率η）が
大きくなる。すなわち、高濃度のオゾンを得るために
は、冷却水温を低く設定し、ガス温度を低く保つことが
重要となる。
【０００８】図５０は冷却水温度ＴW および放電空隙長
ｄを一定として、電力密度Ｗ／Ｓを変化させた場合の消
費電力Ｗ／ＱN とオゾン濃度ＣO3の関係を示したもので
ある。電力密度Ｗ／Ｓが大きくなることは上記図４９で
冷却水温ＴW が高くなるのと同様の効果をもっているこ
とがわかる。電力密度Ｗ／Ｓが大きくなるのも、冷却水
温度ＴW が高くなるのも、放電空間５のガス温度上昇に
対して同様の効果をもつからである。
【０００９】図５１は冷却水温度ＴW および電力密度Ｗ
／Ｓを一定として放電空隙長ｄを０．８mmから１．６mm
まで変化させた場合の消費電力Ｗ／ＱN に対するオゾン
濃度ＣO3を示したものである。放電空隙長ｄの増加も冷
却水温ＴW の上昇と良く似た効果をもつ。
【００１０】ここで、放電空間の平均ガス温度θavを式
（１）のように定義すると、電極の片側のみ冷却した場
合のオゾン発生装置の放電空間の平均ガス温度は式
（２）となる。ただし、ｘは空隙方向の距離、ｄは放電
空隙長、θ（ｘ）は距離ｘでのガス温度、ｋａはガスの
熱伝導率、ＴW は冷却水温を表す。また、電極の両側を
冷却した場合には式（３）となる。
【００１１】
【数１】
【００１２】上式（１）〜（３）より、電極の冷却方式
によって係数は異なるものの、平均ガス温度θavは放電
電力密度Ｗ／Ｓおよび空隙長ｄに比例することがわか
る。すなわち、同一の大きさの電力を投入しても、空隙
長ｄを短く設定すれば、平均ガス温度θavを低く抑える
ことができ、図５１のｄ＝０．８mmの時のように高濃度
オゾンが得られる。ところが、空隙長ｄをあまり短く設
定すると、複数のオゾン発生ユニットを多段に構成した
とき、各オゾン発生ユニットの放電空間の空隙長ｄのば
らつきが大きくなる。したがって、各放電空間に流れる
ガス流量ＱN がばらつき、さらに各放電空間に投入され
る放電電力Ｗもばらつくため、等価的な消費電力Ｗ／Ｑ
N が増加し、図４９から図５１に示すようにオゾンの発
生効率が低下する。また図５２に示すように、空隙長ｄ
をあまり小さくするとオゾンの励起効率自体が低下して
しまうことが知られている。図５２は、「J. Phys.（物
理学会誌）」B38(1988) の Czechの論稿（同誌 648頁,
Fig.7 ）から転載した図であり、横軸は空隙長、縦軸は
オゾン発生効率である。○，＋によりそれぞれ空気と酸
素を原料ガスにしたときの結果を示している。該論文で
はオゾン発生に関して最適な空隙長は０．８mmから１．
１mm程度であるとされている（ 645頁，第１行）。特に
０．６mm程度以下の短空隙での励起効率の低下が強調さ
れている。したがって、従来のオゾン発生装置は、空隙
長ｄが０．８mmから１．５mmの範囲で使用され、熱的問
題は電力密度Ｗ／Ｓの小さい領域で使用することにより
回避していた。すなわち、装置を大きく構成し、放電面
積を大きく設計することにより、オゾンの発生効率を高
くしていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来のオゾン発生装置
は以上のように構成されているので、放電空間のガス温
度を低く保つために、オゾン発生装置を大きく構成し、
放電面積Ｓを大きくすることによって、電力密度Ｗ／Ｓ
を低く抑える必要があるなどの問題点があった。
【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、第１に、０．６mm程度以下のご
く短い空隙長を精度よく構成することができ、ガスの冷
却能力が高く、構造が簡単で、かつ形状がコンパクト
で、高濃度のオゾンを得ることのできるオゾン発生装置
を得ることを目的とする。
【００１５】第２に、部品点数が少なく製作が容易で安
価なオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１６】第３に、オゾンの発生効率が良く、大容量
のオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１７】第４に、水漏れの虞れのある場合やガス流
路での圧力損失を低く抑える必要がある場合にも適した
オゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１８】第５に、耐久性の良いオゾン発生装置を得
ることを目的とする。
【００１９】第６に、電極の組み入れ、点検、交換等の
各作業が容易なオゾン発生装置を得ることを目的とす
る。
【００２０】第７に、ガス漏れの発生することのないオ
ゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００２１】第８に、各オゾン発生ユニットの電極設置
の位置決めが容易で、メンテナンスも短時間で行うこと
のできるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００２２】第９に、各オゾン発生ユニットの組み立て
作業が容易で本体内の水漏れの危険性の少ないオゾン発
生装置を得ることを目的とする。
【００２３】第１０に、オゾン発生ユニットを積層して
多段に構成する場合に、積層したオゾン発生ユニットを
収納する容器を格別に設けなくとも該オゾン発生ユニッ
ト中を流動するガスが漏れることのないオゾン発生装置
を得ることを目的とする。
【００２４】第１１に、冷却能力に優れ、安価で軽量な
オゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００２５】第１２に、複数のオゾン発生ユニットを水
平方向に積層する場合にも容易に電極間にスペーサを取
り付けることのできる組立の容易なオゾン発生装置を得
ることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るオ
ゾン発生装置は、放電空間のガス圧力を１気圧以上、放
電空隙長を０．４mm以下にしたものである。
【００２７】請求項２の発明に係るオゾン発生装置は、
放電空隙長を０．６mm以下、該放電空隙長ｄとガス圧力
ｐとの積ｐｄを１２０Torr・cm 以上にしたものである。
【００２８】請求項３の発明に係るオゾン発生装置は、
オゾン発生ユニットの放電空間全域に非放電部を分散配
置したものである。
【００２９】請求項４の発明に係るオゾン発生装置は、
オゾン発生ユニットの電極を平板状にしたものである。
【００３０】請求項５の発明に係るオゾン発生装置は、
隣り合うユニット同士を互いに逆の向きに積層し、該隣
り合うオゾン発生ユニットの隣り合う電極を同一の電位
としたものである。
【００３１】請求項６の発明に係るオゾン発生装置は、
２個の電極に、互いに逆相の高電圧を印加するようにし
たものである。
【００３２】請求項７の発明に係るオゾン発生装置は、
オゾン発生ユニットの放電部に対応した領域に導電層を
形成し、該導電層を少なくとも一方の電極として用いた
ものである。
【００３３】請求項８の発明に係るオゾン発生装置は、
オゾン発生ユニットの非導電部の面積を放電部の面積の
０．５％から１２０％程度としたものである。
【００３４】請求項９の発明に係るオゾン発生装置は、
オゾン発生ユニットの接地電極と非導電部とを一体的に
構成したものである。
【００３５】請求項１０の発明に係るオゾン発生装置
は、金属電極の表面に形成した凸部と凹部により非導電
部と導電部とを形成したものである。
【００３６】請求項１１の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの誘電体と非放電部とを一体的
に構成したものである。
【００３７】請求項１２の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの誘電体の表面に形成した凸部
及び凹部により非放電部と放電空間とを形成したもので
ある。
【００３８】請求項１３の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の表面を切削することに
より凸部及び凹部を形成したものである。
【００３９】請求項１４の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の表面に同種又は異種の
材料を堆積することにより凸部及び凹部を形成したもの
である。
【００４０】請求項１５の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの誘電体の表面を切削すること
により凸部及び凹部を形成したものである。
【００４１】請求項１６の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの誘電体の表面に同種又は異種
の材料を堆積することにより凸部及び凹部を形成したも
のである。
【００４２】請求項１７の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の少なくとも一方と、非
放電部と、誘電体とを一体的に形成したものである。
【００４３】請求項１８の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の少なくとも一方を誘電
体に嵌合したものである。
【００４４】請求項１９の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニット中の放電部と非放電部とにより
ガス流路を構成したものである。
【００４５】請求項２０の発明に係るオゾン発生装置
は、ガス流路を放射状に構成するように非放電部を配置
したものである。
【００４６】請求項２１の発明に係るオゾン発生装置
は、ガス流路を螺旋状に構成するように非放電部を配置
したものである。
【００４７】請求項２２の発明に係るオゾン発生装置
は、非放電部を生じせしめる非放電部材をオゾン発生ユ
ニットの電極間で飛び石状に配置したものである。
【００４８】請求項２３の発明に係るオゾン発生装置
は、ガス供給機構が、オゾン発生ユニットの電極の中心
部からガスを電極間に供給し、ガス流路に沿って電極の
外周部へ吐出するように構成したものである。
【００４９】請求項２４の発明に係るオゾン発生装置
は、ガス供給機構が、オゾン発生ユニットの電極の外周
部からガスを電極間に供給し、ガス流路に沿って電極の
中心部へ吐出するように構成したものである。
【００５０】請求項２５の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサを放電空間中に挿入し、該スペーサにより
放電のなされない非放電部を形成したものである。
【００５１】請求項２６の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサを金属で構成したものである。
【００５２】請求項２７の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサを誘電体で構成したものである。
【００５３】請求項２８の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサを板状に構成したものである。
【００５４】請求項２９の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサを糸状に構成したものである。
【００５５】請求項３０の発明に係るオゾン発生装置
は、スペーサをオゾン発生ユニットの電極面の全域にわ
たって分散配置したものである。
【００５６】請求項３１の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の一方の背面に該電極背
面のほぼ全域にわたって弾性体を設けたものである。
【００５７】請求項３２の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体としてバネ体を用いたものである。
【００５８】請求項３３の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体として環状のバネ体を用いたものである。
【００５９】請求項３４の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体が、環状の一部に該弾性体内部の空気を放出
する隙間を有しているものである。
【００６０】請求項３５の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体がコバール材により形成された弾性体である
ものである。
【００６１】請求項３６の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体が誘電体に印加する荷重をｑd としたとき
に、該荷重ｑd が、電極のヤング率をＥe 、該電極の厚
みをｔe、前記誘電体のヤング率をＥd 、該誘電体の厚
みをｔd 、前記電極に掛かる圧力差をｑe としたとき、
次の式を満足するものである。 ｑd ≒ｑe ×（Ｅd ／Ｅe ）×（ｔd ／ｔe ）3
【００６２】請求項３７の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体がバネ定数ｋ（kgf/mm）のｎ個のバネ体によ
り構成され、該バネ体がｌmm圧縮したとき、Ｓを電極の
表面の面積、該電極のヤング率をＥe 、該電極の厚みを
ｔe 、誘電体のヤング率をＥd、該誘電体の厚みをｔ
d 、前記電極に掛かる圧力差をｑe としたとき、弾性体
が誘電体に印加する荷重ｑd が次の式を満足する値であ
るときに、ｑd ×Ｓ＝ｎｋｌの関係式が成立しているも
のである。 ｑd ≒ｑe ×（Ｅd ／Ｅe ）×（ｔd ／ｔe ）3
【００６３】請求項３８の発明に係るオゾン発生装置
は、前記弾性体を耐オゾン性を有する素材により構成し
たものである。
【００６４】請求項３９の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体の一部または全部の表面にフッ素樹脂を塗布
したものである。
【００６５】請求項４０の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体を全体としてフッ素樹脂により構成したもの
である。
【００６６】請求項４１の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体をエチレンプロピレンゴムで構成したもので
ある。
【００６７】請求項４２の発明に係るオゾン発生装置
は、電極と弾性体とをモールド加工により形成したもの
である。
【００６８】請求項４３の発明に係るオゾン発生装置
は、弾性体の面積を電極の面積より小さくし、かつ該弾
性体を同電位の電極により囲繞したものである。
【００６９】請求項４４の発明に係るオゾン発生装置
は、積層したオゾン発生ユニットの複数の積層面間に１
個の割合で弾性体を間挿したものである。
【００７０】請求項４５の発明に係るオゾン発生装置
は、積層したオゾン発生ユニットのそれぞれの位置を設
定する支持柱を設けたものである。
【００７１】請求項４６の発明に係るオゾン発生装置
は、支持柱が籠形であるものである。
【００７２】請求項４７の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニット間の少なくとも１カ所に弾性体
を間挿し、該弾性体により前記オゾン発生ユニットを加
圧せしめたものである。
【００７３】請求項４８の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極を冷却する冷媒を通流さ
せるための冷媒通流機構を該電極の少なくとも一方に隣
接して配置したものである。
【００７４】請求項４９の発明は、オゾン発生ユニット
の電極の少なくとも一方が、該オゾン発生ユニットを積
層したときに隣り合って積層されたオゾン発生ユニット
の電極とともに、前記オゾン発生ユニットの電極間及び
隣り合って積層されたオゾン発生ユニットのみに前記ガ
スを流動させる密閉空間を形成するものである。
【００７５】請求項５０の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットを収納する容器を設け、該容器
は該容器を摺動させる摺動手段を具備したものである。
【００７６】請求項５１の発明に係るオゾン発生装置
は、放電の発生しない非放電部を互い違いに交差した２
組の櫛歯状に設けたものである。
【００７７】請求項５２の発明に係るオゾン発生装置
は、少なくとも一方の電極には冷却水を流通させるため
の水路が形成されているものである。
【００７８】請求項５３の発明に係るオゾン発生装置
は、水路の一部が他の部分に比して断面積が小さく形成
されているものである。
【００７９】請求項５４の発明に係るオゾン発生装置
は、水路の一部に気泡を除去するためのバイパスが形成
されているものである。
【００８０】請求項５５の発明に係るオゾン発生装置
は、少なくとも一方の電極に該電極を移動せしめる移動
手段が設けられているものである。
【００８１】請求項５６の発明に係るオゾン発生装置
は、少なくとも一方の電極に、誘電体の位置を設定する
位置決め手段が設けられているものである。
【００８２】請求項５７の発明に係るオゾン発生装置
は、少なくとも一方の電極に、スペーサを係止する凹部
を設け、該スペーサの一部に前記電極の凹部に嵌合する
嵌合部を形成したものである。
【００８３】請求項５８の発明に係るオゾン発生装置
は、少なくとも一方の電極は、熱伝導率の低い２枚の金
属板で熱伝導率の高い金属を挟持して構成したものであ
る。
【００８４】請求項５９の発明に係るオゾン発生装置
は、電極の一方が他方の電極及び誘電体をその中に収容
する空間を構成し、該収容された他方の電極に高電圧を
供給する給電端子を設けたものである。
【００８５】請求項６０の発明に係るオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の一方の背面のスペーサ
の設置位置に対応する位置に弾性体を設けたものであ
る。
【００８６】
【作用】請求項１の発明におけるオゾン発生装置は、ガ
ス圧力ｐを１気圧以上、放電空隙長ｄを０．４mm以下に
設定してあるため、換算電界の大きな、即ち電子エネル
ギーの大きな放電が実現できる。そのため、低エネルギ
ー電子によるオゾン分解を抑えることができ、非常に高
濃度のオゾンを得ることができる。
【００８７】請求項２の発明におけるオゾン発生装置
は、放電空隙長ｄを０．６mm以下、該放電空間の空隙長
ｄとガス圧力ｐとの積ｐｄを１２０Torr・cm 以上に設定
してあるため、放電空隙長が短い場合でも、窒素酸化物
ＮＯｘの生成を抑えることができ、窒素分圧の高い原料
ガスを用いても、高効率なオゾン生成を実現することが
できる。
【００８８】請求項３の発明におけるオゾン発生装置
は、非放電部が放電空間全域にわたって分散配置されて
いるので、均一で超短空隙の放電空間が実現でき、それ
により高効率にガスを冷却でき、オゾンの熱的分解反応
を抑さえることができる。また、オゾン発生ユニットを
複数個用いることにより大容量のオゾン発生装置を構成
した場合、空隙精度が良いため、各放電空間に流れるガ
ス流量、各放電空間に投入される放電電力にばらつきが
なく、高効率な大容量のオゾン発生装置を実現すること
ができる。
【００８９】請求項４の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極が平板状であるため、均
一で超短空隙の放電空間を極めて容易に形成することが
できる。
【００９０】請求項５の発明におけるオゾン発生装置
は、隣り合うオゾン発生ユニットが逆向きに積層され、
隣り合う電極が同一電位とされているので、構造が簡単
でコンパクトなオゾン発生装置が得られる。
【００９１】請求項６の発明におけるオゾン発生装置
は、２個の電極に逆相の高電圧を印加して放電のための
電界を形成するので、アースとの絶縁距離を半減するこ
とができ、一層コンパクトな形状のオゾン発生装置を実
現できる作用を奏する。
【００９２】請求項７の発明におけるオゾン発生装置
は、放電空間にのみ電圧が印加され非放電部には給電さ
れないため、非放電部を誘導電流が流れることがなく、
上記作用のほかに効率的に電力を放電部に注入できる作
用を奏する。
【００９３】請求項８の発明におけるオゾン発生装置
は、非放電部の面積が放電部の面積の０．５％〜１２０
％程度であるので、１０％以上オゾンの発生効率が高く
なる作用を奏する。
【００９４】請求項９の発明におけるオゾン発生装置
は、電極と非導電部とを一体的に構成したので、部品点
数が少なく、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得ら
れる。
【００９５】請求項１０の発明におけるオゾン発生装置
は、金属電極の表面に凸部と凹部とを形成することによ
り放電部と非放電部とを形成したので、部品点数が少な
く、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得られる。
【００９６】請求項１１の発明におけるオゾン発生装置
は、誘電体と非放電部とを一体的に構成したので、部品
点数が少なく、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得
られる。
【００９７】請求項１２の発明におけるオゾン発生装置
は、誘電体の表面に凸部及び凹部を形成することにより
非放電部と放電空間とを形成するので、部品点数が少な
く、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得られる。
【００９８】請求項１３の発明におけるオゾン発生装置
は、電極表面を切削することにより凸部及び凹部を形成
するので、加工が容易で部品点数の少ない安価なオゾン
発生装置が得られる。
【００９９】請求項１４の発明におけるオゾン発生装置
は、電極の表面に同種又は異種の材料を堆積することに
より凹部及び凸部を形成するので、加工が容易で部品点
数の少ない安価なオゾン発生装置が得られる。
【０１００】請求項１５の発明におけるオゾン発生装置
は、誘電体の表面を切削することにより凸部及び凹部を
形成するので、加工が容易で部品点数の少ない安価なオ
ゾン発生装置が得られる。
【０１０１】請求項１６の発明におけるオゾン発生装置
は、誘電体の表面に同種又は異種の材料を堆積すること
により凹部及び凸部を形成するので、加工が容易で部品
点数の少ない安価なオゾン発生装置が得られる。
【０１０２】請求項１７の発明におけるオゾン発生装置
は、電極、非放電部及び誘電体を一体的に形成したの
で、部品点数が少なく、製作が容易で安価なオゾン発生
装置が得られる。
【０１０３】請求項１８の発明におけるオゾン発生装置
は、電極を誘電体に嵌合して製作するので、上記作用の
ほかに、電極の位置精度を上げることができる作用を奏
する。
【０１０４】請求項１９の発明におけるオゾン発生装置
は、放電部と非放電部とによりガス流路を構成したの
で、超短空隙の放電空間が実現でき、高効率にガスを冷
却でき、オゾンの熱的分解反応を抑えることができる。
【０１０５】請求項２０の発明におけるオゾン発生装置
は、ガス流路を放射状に構成したので、均一で超短空隙
の放電空間が実現でき、高効率にガスを冷却でき、オゾ
ンの熱的分解反応を抑えることができる。
【０１０６】請求項２１の発明におけるオゾン発生装置
は、ガス流路が螺旋状に構成されているので、上記作用
の他にガスの流れが均一化される作用も奏する。
【０１０７】請求項２２の発明におけるオゾン発生装置
は、非放電部材が飛び石状に配置されているので、均一
で超短空隙の放電空間が実現でき、高効率にガスを冷却
でき、オゾンの熱的分解反応を抑えることができる。
【０１０８】請求項２３の発明におけるオゾン発生装置
は、ガスを中心部から供給し、外周部に排出するように
構成したので、ガス流路を低圧力損失で構成することが
でき、また水漏れがあっても放電空間の水分量が増加せ
ず、オゾン発生効率が低下しない。
【０１０９】請求項２４の発明におけるオゾン発生装置
は、ガスがオゾン発生ユニットの外周部から中心部に向
かって流れるので、上記作用のほかに、ガス下流域で比
較的低圧力損失となり、また、放電空間の水分量が増加
することがなく、従って水漏れの虞れのある場合やガス
流路の圧力損失を低く抑える必要がある場合に好適な作
用を奏する。
【０１１０】請求項２５の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサにより非放電部を形成しているので、オゾ
ン発生ユニットの電極間の空隙精度が良好に保たれると
共に、放電空間を自由に画定でき、均一で超短空隙の放
電空間を実現できる。従って、コンパクトな形状で高濃
度のオゾンを発生できる。
【０１１１】請求項２６の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサを金属としたので、十分な剛性を確保で
き、空隙長精度を高くできると同時に、その導電性を利
用して放電部と非放電部とを容易に形成できる。
【０１１２】請求項２７の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサを誘電体としたので、その非導電性を利用
して放電部と非放電部とを容易に形成できる。
【０１１３】請求項２８の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサを板状としたので、容易に精度の高い空隙
長を形成できる。
【０１１４】請求項２９の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサを糸状としたので、安価に任意の長さの空
隙長が形成できる。
【０１１５】請求項３０の発明におけるオゾン発生装置
は、スペーサが電極面の全域に分散配置されているの
で、均一で超短空隙長の放電空間を実現できる。
【０１１６】請求項３１の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の一方の背面に該電極背
面のほぼ全域にわたって弾性体が設けられているので、
誘電体の破壊、放電空間の空隙精度の低下を未然に防止
でき、安定したオゾン発生装置が実現できる。
【０１１７】請求項３２の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体がバネ体であるので、安価で、取り付け、交
換の容易な弾性体を提供できる。
【０１１８】請求項３３の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体を環状のバネ体としたので、ガス漏れを完全
に防止することができる。
【０１１９】請求項３４の発明におけるオゾン発生装置
は、環状の弾性体の一部に隙間を設けてあるので、外気
圧が変化しても弾性体部及び誘電体部に何等のストレス
も生じない。
【０１２０】請求項３５の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体をコバール材で構成してあるので、安価に弾
性体を構成することできる。
【０１２１】請求項３６の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体が所定の公式に従った荷重を誘電体に印加す
るので、誘電体を破損することなく放電空間を一定の空
隙長に保持できる。
【０１２２】請求項３７の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体をそのバネ定数に応じて所定の公式に従った
長さだけ伸縮させて誘電体に所定の公式に従った荷重を
印加するので、誘電体を破損することなく放電空間を一
定の空隙長に保持できる。
【０１２３】請求項３８の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体を耐オゾン性を有する素材により構成したの
で、耐久性の高いオゾン発生装置が得られる。
【０１２４】請求項３９の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体の一部または全部の表面にフッ素樹脂を塗布
したので、耐オゾン性が高く耐久性の高いオゾン発生装
置が得られる。
【０１２５】請求項４０の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体を全体としてフッ素樹脂により構成したの
で、耐オゾン性が高く耐久性の高いオゾン発生装置が得
られる。
【０１２６】請求項４１の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体を全体としてエチレンプロピレンゴムを用い
ているので、耐オゾン性が高く耐久性の高いオゾン発生
装置が得られる。
【０１２７】請求項４２の発明におけるオゾン発生装置
は、電極と弾性体とがモールド加工により形成されてい
るので、上記の作用のほかに、弾性体部分でのガス漏れ
が防止できる作用を奏する。
【０１２８】請求項４３の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体を導電の電極により囲続したので、弾性体内
に電界が発生せず、ボイド放電が発生して素材が劣化す
ることがない。
【０１２９】請求項４４の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体が複数のオゾン発生ユニット間に１個の割合
で間挿されているので、誘電体の破壊、放電空間の空隙
精度の低下を未然に防止できる作用と共に、部品点数を
減らしてコストを削減できる作用も奏する。
【０１３０】請求項４５の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットのそれぞれの位置を支持柱によ
り設定するので、各オゾン発生ユニットの電極設置の位
置決めが容易で、メンテナンスも短時間で行うことがで
きる。
【０１３１】請求項４６の発明におけるオゾン発生装置
は、支持柱を籠形としたので、オゾン発生ユニットの各
構成部品の位置決めをより容易にかつ安価に行うことが
できる。
【０１３２】請求項４７の発明におけるオゾン発生装置
は、弾性体により前記オゾン発生ユニットを加圧せしめ
ているので、放電空間が安定して支持され、誘電体の破
壊、放電空間の空隙精度の低下を未然に防止できる。
【０１３３】請求項４８の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットの電極の少なくとも一方に隣接
して冷媒を通流させるための冷媒通流機構を配置してあ
るので、オゾン発生ユニットをオゾン発生装置の本体か
ら取り外した状態で組み立てることができ、組み立て作
業が容易で本体内の水漏れの危険性が少ない。
【０１３４】請求項４９の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットを積層した際、各オゾン発生ユ
ニットの電極同士がガスを流動させる密閉空間を形成す
るので、単にオゾン発生ユニットを積層したのみで多段
のオゾン発生装置を構成することができる作用を奏す
る。
【０１３５】請求項５０の発明におけるオゾン発生装置
は、オゾン発生ユニットを収納する容器を設け、該容器
に該容器を摺動させる摺動手段を設けたので、オゾン発
生ユニットの組立時、点検時、交換時等の各作業が容易
になる。
【０１３６】請求項５１の発明におけるオゾン発生装置
は、非放電部が互い違いに交差した２組の櫛歯状に設け
られているので、ガスが該非放電部に沿って均一に流
れ、効率よくオゾンを発生できる。
【０１３７】請求項５２の発明におけるオゾン発生装置
は、電極中に冷却水を流通させる水路を形成したので、
電極の温度上昇を効率的に防止でき、効率的にオゾンを
発生することができる。また、安価で軽量の金属電極を
用いることができる。
【０１３８】請求項５３の発明におけるオゾン発生装置
は、水路の一部の断面積を小さく形成してあるので、複
数の電極に並列に冷却水を流しても一部の電極のみに大
量の冷却水が流れることがない。従って、各電極間に流
れる冷却水の量が均一化され、冷却能力のばらつきのな
い安定したオゾン発生装置が得られる。
【０１３９】請求項５４の発明におけるオゾン発生装置
は、水路の一部に気泡を除去するバイパスを設けたの
で、気泡が発生してもすぐ除去され、該気泡による冷却
能力の劣化が生じない。
【０１４０】請求項５５の発明におけるオゾン発生装置
は、電極に移動手段が設けられているため、電極間に誘
電体を挿入又は撤去する際に、その各作業を容易に行う
ことができ、作業中の誘電体の破損を防止できる。
【０１４１】請求項５６の発明におけるオゾン発生装置
は、電極に誘電体の位置決め手段を設けたので、電極間
に誘電体を挟み込むのみで容易に高い位置精度を得るこ
とができる。
【０１４２】請求項５７の発明におけるオゾン発生装置
は、電極に凹部を設け、スペーサの一部に該凹部への嵌
合部を形成したので、複数のオゾン発生ユニットを水平
方向に積層する場合にも容易に電極間にスペーサを取り
付けることができる。
【０１４３】請求項５８の発明におけるオゾン発生装置
は、熱伝導率の低い金属板で熱伝導率の高い金属を挟持
して電極を構成したので、冷却水の水路の容積を小さく
設定でき、従って厚みの薄い熱伝導率の低い金属板を用
いることができ、除熱効率を高くできる。また、放電空
間の空隙長の精度を高くすることができる。
【０１４４】請求項５９の発明におけるオゾン発生装置
は、電極の一方で他方を収納する空間を形成し、収納さ
れた電極に給電端子から給電するので、形状のコンパク
トなオゾン発生装置が得られる。
【０１４５】請求項６０の発明におけるオゾン発生装置
は、電極の背面のスペーサに設置位置に対応する位置に
弾性体を設けたので、弾性体の圧力により誘電体が破損
される恐れがない。
【０１４６】
【実施例】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１を示す断面図であり、
図４７に示した従来例と同一の構成要素には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図１において、１１はヒ
ューズ１２を介して電源１に接続された給電板、３１は
給電板１１に電気接触された導電層（電極）である。こ
の導電層３１は図４７の従来例の高圧電極３に相当す
る。４は誘電体であり、アルミナセラミックス板により
形成されている。このセラミックス板４と導電層３１の
大きさの関係を図２に示す。図２中、３２はガス通路の
ためにセラミックス板４の中央部に設けられた穴（ガス
供給機構）である。この導電層３１はセラミックス板４
の片面に厚み４０ミクロンの銀メタライズ層で形成され
ている。給電板１１と導電層３１の一部でも接触してお
れば給電板１１と導電層３１は同電位となる。したがっ
て、たとえ給電板１１とセラミックス板４の間に隙間が
生じても、両者が同電位であるため、その隙間には電界
がかからず、したがってボイド放電が発生することはな
い。また、セラミックス板４の外周部もしくは内周部を
伝って接地電極２に沿面放電が飛ばないように（図１参
照）、セラミックス板４の全面に導電層３１を形成せ
ず、外周部と内周部に導電層３１の形成されていない領
域を設けている。沿面放電を防止するための導電層３１
と接地電極２との距離は、印加電圧にもよるが、通常十
分な２mm以上に設定してある。
【０１４７】６１は金属製のスペーサであり、接地電極
２とセラミックス板４との間に挿入されている。該スペ
ーサ６１を介してセラミックス板４と接地電極２によ
り、放電の発生する放電空間５が形成され、導電層３１
及び接地電極２の間に発生する放電により、該放電空間
５へのガス供給口（ガス供給機構）７から供給された酸
素を含むガスの一部が放電空間５内でオゾン化される。
用いるガスは酸素単独でも、窒素と酸素の混合ガスでも
空気でもよい。ただし、水分量はなるべく少なく、酸素
濃度はなるべく高いほうが効率的である。セラミックス
板４、接地電極２はそれぞれ金属スペーサ６１を介して
面接触されており、セラミックス板４での発熱は、スペ
ーサ６１を介して、冷却された接地電極２で有効に吸収
される。
【０１４８】図１に示す実施例１では、２組のオゾン発
生ユニットが対向して設けられており、該２組のオゾン
発生ユニットの間に、オゾン耐性のあるエチレンプロピ
レンゴム（以下「ＥＰゴム」と略記する）で構成された
ストレス緩衝板（弾性体）１００を挿入して、上部の接
地電極２を矢印Ａの方向から図示しない加圧機構により
押圧することにより装置を組み立てている。すなわち、
接地電極２とセラミックス板４との間にスペーサ６１を
介在させるとともに、セラミックス板４の背後から弾性
体であるストレス緩衝板１００の抗力で押圧することに
より、放電空間５の空隙長を一定に保っている。すなわ
ち、機械的や熱的ストレスによりセラミックス板４等に
生じる力をストレス緩衝板１００により吸収している。
従って、主にセラミックス板４の歪みにより空隙長の精
度が悪化したり、セラミックス板４が破壊されたりする
ことがこのストレス緩衝板１００により防止される。
【０１４９】図４８に示した従来例のように、電極２，
３あるいはセラミックス層（誘電体）４１により構成さ
れる空隙間で、放電しない外周部にシリコン製のスペー
サ６を挿入する方法では、電極２，３の熱歪みにより空
隙長が変化してしまう。この問題を回避するために、本
実施例においては、図３に示すストレス緩衝板１００を
用いた。図３において、１００はＥＰゴムよりなるスト
レス緩衝板、１０１はガス通路のための開口部（ガス供
給機構）、１０２はオゾンによりＥＰゴムが腐食される
ことを防ぐために、ＥＰゴムの表面にフッ素樹脂コート
した部分を示す。このストレス緩衝板１００は放電空間
５とほぼ同程度の大きさを持ち、図１に示すように導電
層３１の背面に設置することにより、放電空間５の外側
から全面にわたって均質に配置することができ、前述し
たスペーサ６１の空隙長を保持する作用を助けて放電空
間５の空隙長を高精度に保つことができる。すなわち、
例えば熱膨張によりセラミックス板４の厚みが変化し、
この変化を緩衝すべくストレス緩衝板１００の厚みが変
化しても、本実施例の構成では空隙長が変化することが
ない。
【０１５０】従って、数百ミクロン程度の超短空隙が要
求される場合には、本実施例の構成は特に有効である。
また、図１に示すように同電位の高圧導電層３１の間に
挟持され該導電層３１に取り囲まれているため、ストレ
ス緩衝板１００に電界がかかることはなく、沿面放電の
恐れもない。なお、沿面放電によるストレス緩衝板１０
０の劣化を防ぐためにも、図１に示すように、該ストレ
ス緩衝板１００の面積は、セラミックス板４の表面に施
された導電層３１の面積等しいかそれよりも小さくし、
ストレス緩衝板１００が同電位の導電体３１に取り囲ま
れているほうが望ましい。なお、ストレス緩衝板１００
は全体的にフッ素樹脂で構成してもよい。
【０１５１】次に動作について説明する。ガスは図１に
おいて接地電極２の周囲部から矢印７の方向に吸い込ま
れ、放電空間５を通過後、矢印８１の方向に流れ、ガス
排出管（ガス供給機構）９を通って矢印８の方向に排出
される。動作ガス圧力は２気圧（atm ）である。動作ガ
ス圧力を０．５atm から３atm まで変化したときの、空
隙長ｄとオゾン発生効率ηの関係を実験した結果を図４
に示す。この結果は原料ガスとして酸素を用いたときの
結果である。ガス圧力を増加していくと、最適な空隙長
ｄが変化していくことがわかる。すなわち、ガス圧力の
増加に伴い、短い空隙での励起効率が上昇し、長い空隙
での励起効率が減少している。この現象は、次の理由に
よることが本発明者の実験で明らかになり、以下の如く
説明できる。
【０１５２】（１）接地電極２、導電層３１の近傍には
大量の正イオンよりなるシース領域が存在する。イオン
は電子に比べオゾンを発生する能力が圧倒的に小さいた
め、空隙長ｄが短くなるとイオンシースの影響が大きく
なりオゾン発生効率ηは減少する。ガス圧力を増加させ
ると正イオンによるシース部の長さが減少するため、短
空隙中での励起効率が改善される。通常１気圧でのシー
ス長は０．００３mm程度であり、空隙長ｄに対するシー
ス長の比が５０％程度になると励起効率は急激に減少す
る。したがって短空隙中では圧力の増加に伴いオゾン発
生効率ηは急激に増加する。 （２）放電の安定性を示すパラメータの１つに空隙長ｄ
とガス圧力ｐの積（ｐｄ値）が知られているが、無声放
電式オゾナイザの場合、ｐｄ値が０．３atm ・cmを超え
ると、空間的にピンチした放電形態に変化することが明
らかになった。放電がピンチすると、空間のガス温度が
局所的に上昇し、オゾンの熱分解過程が促進され、オゾ
ン発生効率ηが低下する。長空隙領域で、ガス圧力の増
加と共にオゾン発生効率が低下しているのはこのためで
ある。
【０１５３】ところで、従来図５２に示したデータ以外
には、０．５mm以下の短空隙中でのオゾン発生特性は、
ほとんど報告されていない。これは、図４８に示す従来
のオゾン発生装置では、高圧力で運転するとオゾンが漏
れだすため実験ができなかったこと、空隙精度の良い実
験機が製作できないため、超短空隙のオゾン発生装置は
実用性がないと判断されたことなどによると思われる。
いずれにせよ、図５２は１気圧での結果であるために、
短空隙長での励起効率が低かったものと思われる。すな
わち、本発明者によるオゾン発生装置は、上述の構成を
とることにより精度良く０．６mm以下の空隙が構成でき
たこと、及び１．５気圧程度以上の高圧ガスを使用した
ことにより、高効率、コンパクトなオゾン発生装置を実
現できたものである。
【０１５４】これまでの説明は、投入電力が小さく、オ
ゾン濃度が低い場合の結果についてのものである。オゾ
ン濃度が低い場合には、図４に示すように、各放電空隙
長において最適な圧力を用いれば、オゾン発生効率に大
きな差が見られず、装置のコンパクト化の観点からは、
放電空隙長が短いほうが有利であることが分かる。さら
に電力を投入し、オゾン濃度を高めていった場合のオゾ
ン発生特性の変化を図５に示す。図５の横軸はガス１分
子あたりに投入されるエネルギーＷ／ＱN 、縦軸はオゾ
ン濃度Ｃを表す。ここでは、放電空隙長の差に起因する
ガス温度上昇の影響を除くため、放電空間のガス温度が
３００゜Ｋになる条件での結果を示している。即ち、放
電面積が放電空隙長に比例する電極を用いて、放電によ
るガス温度上昇が放電空隙長により変化しないようにし
た。
【０１５５】前述したように、オゾン濃度の低い領域で
はオゾン発生効率は実験条件にあまり依存しない。とこ
ろが、図５に示すように、オゾン濃度が高くなるに従
い、各特性に差が見られる。実験データの検討の結果、
これらの各特性の変化はガス圧力ｐと放電空隙長ｄとの
積ｐｄに依存していることが判明した。図６は電子衝突
によるオゾン生成（酸素解離）速度ｋＯ2 とオゾン解離
反応速度ｋＯ3 との比ｋと積ｐｄとの関係をまとめたも
のである。同図より、積ｐｄが大きくなるほど比ｋが大
きくなることが分かる。比ｋが大きくなるということは
電子によるオゾン解離反応が大きくなることを意味し、
高オゾン濃度領域でオゾン生成効率が低下することを意
味する。オゾン濃度が低い場合には、オゾン発生効率
は、オゾン生成速度ｋＯ2 にのみ依存し、比ｋには依存
しない。図６より、高濃度オゾンを発生するためには、
比ｋを小さく抑える必要がある。このためには、同図よ
り、積ｐｄを３０Torr・cm 以下に設定すればよい。ただ
し、オゾンは酸素原子と酸素分子と第３体との３体衝突
により生成されるため、ガス圧力ｐがあまり低いとオゾ
ン発生効率は低下してしまう。即ち、ガス圧力ｐを１気
圧（７６０Torr）程度以上に高くしておく必要がある。
この条件を考慮すると放電空隙長ｄは０．４mm以下にす
る必要があると結論できる。
【０１５６】図６の結果は以下のようにしても説明でき
る。即ち、図７は電子エネルギー分布を換算電界Ｅ／Ｎ
（ただしＮはガス分子の粒子数）の関数としてまとめた
ものであり、図における換算電界１００Td（Td＝１０
-17Vcm2 ）、２００Td、３００Tdはそれぞれｐｄ＝７６
Torr・cm、２５．８Torr・cm、１３Torr・cmに相当する
ことが本発明の発明者の実験から判明している。図７に
おいて、酸素の解離エネルギーは６−８eVであり、オゾ
ンの解離エネルギーは２eV及び４eV付近である。また、
同図において、８eV付近の電子の存在確率は、あまり換
算電界Ｅ／Ｎ（もしくは積ｐｄ）に依存しない。従っ
て、低オゾン濃度領域におけるオゾン発生効率は、換算
電界Ｅ／Ｎ（もしくは積ｐｄ）に依存しない。一方、２
−４eV付近の電子エネルギーの存在確率は、換算電界Ｅ
／Ｎが高いほど（即ち積ｐｄが低いほど）小さい。この
ことは、換算電界Ｅ／Ｎが高いほど電子によるオゾンの
解離反応が小さく、高濃度域でのオゾン発生効率が高く
なることを予想させる。このことにより、図６の実験結
果、即ち積ｐｄが小さいほど高濃度オゾンが得られるこ
とを定性的に説明できる。なお、オゾン濃度が増加した
場合、電子エネルギー分布自身も変化するため、オゾン
の電子衝突断面積が得られないと定量的な評価は困難で
ある。
【０１５７】ここで、原料ガスの酸素濃度が低い場合に
は、上記電子エネルギー分布に与える換算電界の影響は
小さくなるため、上記の最適値は、原料ガスとして酸素
濃度が高いガスを用いたときに特に有効である。
【０１５８】なお、原料ガスに窒素が含まれる場合、こ
れまでの特性と全く異なったオゾン発生特性が得られる
ことが判明した。酸素と窒素の分率比が１対４である空
気を原料ガスに用いて、放電空隙長ｄ、ガス圧力ｐを変
化させてオゾン発生特性を調べたものが図８である。高
消費電力Ｗ／ＱN 領域では、消費電力Ｗ／ＱN の増加に
対してオゾン濃度は減少することが確認されているが、
ここではその領域については示していない。同図より、
放電空隙長ｄが大きいほど、あるいはガス圧力ｐが高い
ほど高濃度オゾンが得られることが分かる。
【０１５９】図８の結果を放電空隙長ｄとガス圧力ｐと
の積ｐｄでまとめた結果を図９に示す。同図より、積ｐ
ｄを大きくしたほうが、高濃度オゾンが得られることが
分かる。所定の高濃度オゾンを得るためには、積ｐｄを
１２０Torr・cm以上にする必要がある。この結果は、酸
素を原料ガスとして用いて行った実験結果（図５）と全
く逆の傾向である。
【０１６０】また、窒素分率が酸素分率とほぼ等しい場
合にも図９と同様な特性が得られることが判明した。さ
らに、これ以上に窒素分率を高めていった場合、即ち窒
素濃度の高い原料ガスを用いた場合には、放電により生
成される窒素酸化物（ＮＯｘ）がオゾンを破壊し、高濃
度オゾンが得られないという現象が生じる。また、電子
エネルギーが高いほど、即ち積ｐｄが小さいほど、窒素
酸化物（ＮＯｘ）はできやすいため、積ｐｄの小さい領
域では、高濃度オゾンが得られない。この物理モデルは
放電空隙長ｄが０．８mm以上の領域では公知の事実であ
るが、０．６mm以下の放電空隙長でも同様な現象の発生
することが上記実験により初めて確認できた。
【０１６１】次に、図１及び図９を参照して接地電極
２、金属スペーサ６１の部分を詳しく説明する。図示し
ていないが接地電極２は水冷されている。この実施例の
構成では、冷却する部分はすべて接地電位であるため、
通常の水を使用することができ、絶縁油や純水を用いる
必要はない。もちろん、接地電極に冷却用のフィンを取
付け空冷しても、ヒートパイプ冷却でも、チラー水で直
冷しても同じ効果が得られる。また、接地電極２の放電
部に対応する面に誘電体層をコーティングするか、ある
いは接地電極２上に誘電体板を設置しておくと安定な放
電が得やすい。接地電極２の上に図に示すような放射状
の金属スペーサ６１が設置され、このスペーサ６１の上
にセラミックス板４が置かれ、放電空間５を形成する。
したがって、接地電極２上でスペーサ６１の存在しない
部分が放電空間５となり、スペーサ６１が存在する空間
は非放電部となる。この構成では、放電部とガス通路は
完全に一致し、ガス通路を別途設ける必要がない。ま
た、スペーサ６１に用いる材料の厚みで任意の空隙長ｄ
が実現できる。さらに、放電電極面積にしめるスペーサ
（非放電部）６１の割合が大きく、放電領域全域にスペ
ーサ６１が存在するため、空隙精度を空間全域に均一に
構成することができ、このスペーサ６１を介してセラミ
ックス板４を間接的に冷却できる効果もあわせ持つこと
が判明した。
【０１６２】また、非放電部の面積を増加して行くと、
ガスの冷却効果が増加していく。ただし、あまり非放電
部の面積を増加すると、有効放電部面積が減少し、オゾ
ン発生特性が劣化する。放電部の面積Ｓd と非放電部の
面積Ｓn の比Ｒs ＝Ｓn ／Ｓd を変化してオゾン発生特
性を調べたものが図１１である。Ｒs ＝０の付近ではＲ
s の増加に伴いオゾン発生効率が急激に増加している。
さらにＲs を増加するとオゾン発生効率は最大値を迎
え、やがて低下してゆく。従来のスペーサを使用しない
場合に比較して１０％以上オゾンの発生効率が高くなる
領域は、スペーサの材料、電力密度、オゾン濃度等、他
の条件によって変化するが、およそ５％≦Ｒs ≦１００
％の範囲となる。図１１は、ギャップ長０．８mmにおけ
る結果であるが、スペーサによる除熱効果は放電ギャッ
プ長に大きく依存する。ギャップ長を変えて、比Ｒs と
オゾン発生効率の相対比を示した結果が図１２である。
図１２から明らかなように、ギャップ長が大きくなる
と，スペーサを介して除熱される効果が高くなるため非
放電部の割合を大きくした方が除熱効果が高い。逆にギ
ャップ長が小さい場合には、ガス中を効率的に熱が伝わ
るため、スペーサによる除熱効果は低くなる。従って、
非放電部の割合を小さく設定したほうが除熱効率が高
い。ギャツプ長が０．１mmから１．２mmの範囲で、スペ
ーサのない場合と比較してオゾン発生特性が多少とも改
善される領域は、図１２に示すように、０．５％≦Ｒs
≦１２０％であった。もちろん金属スペーサにアルミ、
銅などの熱伝導率の高い材料を用いれば冷却効果は上が
り、最大オゾン発生量も増加する。また、腐食の問題を
重視する場合には、上記熱伝導率の高い材料にオゾン耐
性の材料をメッキ、もしくはコーティングするか、ステ
ンレスを用いることが有効である。
【０１６３】実施例２．上記実施例１では、電極を接地
して接地電極２とし、導電層３１に電源１から高電圧を
印加して、接地電極２及び導電層３１間に高電圧電界を
生じさせていたが、図１３に示すように、設置電極２に
電源１から高電圧を印加し、導電層３１をヒューズ１２
を介して接地して接地電極として、両電極間に高電圧電
界を生じさせるようにしてもよい。
【０１６４】実施例３．また、図１４に示すように、中
点接地電源１’を用いて、電極２及び導電層３１に該中
点接地電源１’から逆層の高電圧を印加して両電極間に
高電圧電界を生じさせるようにしてもよい。このように
することにより、実施例１，２のように一方の電極を接
地した場合に比して両電極の接地電位との電位差を半分
にすることができる。すなわち、図１５（１），（２）
に示すように、一方の電極を接地した場合の高電圧側の
電極電位のピーク値をｖとすると、中点接地電源１’を
用いた場合の両電極の電位のピーク値はｖ／２となる。
このことにより、電極とオゾン発生装置のアースとの絶
縁距離を半分にすることができ、形状のコンパクトなオ
ゾン発生装置を得ることができる。
【０１６５】実施例４．上記実施例１〜３では、板状の
スペーサ６１を放電空間５に挿入する場合について述べ
たが、図１６に示すように、糸状のスペーサ６２を用い
ても同様の効果を奏する。この場合、糸状材料の直径が
放電空隙長に相当するので、スペーサが安価に構成で
き、空隙長ｄも任意の長さに設定することができる。
【０１６６】実施例５．上記実施例１〜４では放射状ガ
ス通路を形状するスペーサ６１，６２について説明した
が、ガス通路、スペーサともに形状は任意であり、図１
７に示すように、非放電部を形成するスペーサ６３が放
電領域のほぼ全域に飛び石状に分布していてもよく、放
電部との面積比率が上記条件を満たしておれば同様の効
果を奏する。
【０１６７】実施例６．図１８は実施例５の変形である
が、非放電部を形成するスペーサ６４を螺旋状に構成す
ることにより、放電部のガスの流れを均質化することも
可能である。
【０１６８】実施例７．なお、これまでは金属製のスペ
ーサについて実施例を示してきたが、絶縁性の材料でス
ペーサを構成すれば非放電部を伝って流れる無効誘導電
流を低減することができ、電力投入において力率を高く
することができる。この場合には、誘電率が低く、耐電
圧が高く、誘電正接(tanδ) が小さく、さらに熱伝導率
の高い材料が効果的である。それぞれ 比誘電率 ２０以下 耐電圧 ５kV／mm以上 tanδ ０．１％以下 熱伝導率 ０．１Ｗ／ (cm・deg) が概略の目安となる。ただし、耐電圧、誘電正接以外は
必ずしも上記条件を満たす必要はない。代表的な材料と
してはアルミナセラミックス、ベリリア、ガラス、ダイ
ヤモンドなどがある。
【０１６９】実施例８．セラミックス４の表面に放電部
に対応する部分だけ導電層３１を設けることは、前記無
効誘導電流を防止する上で重要な意味を有する。図１９
は図１０に示す放射状の放電空間に対応するセラミック
ス４の表面を示す。図１０においてスペーサ６１のない
部分が放電部になるため、この実施例８では図１９に示
すように、図１０の放電部に対応した部分に導電層３１
が設けられている。図中３２はガス流路のためセラミッ
クス板４の中央部にあけられた穴である。この実施例８
の場合、放電部にのみ電圧が印加され、非放電部（スペ
ーサのある部分）には給電されないため、非放電部を誘
導電流が流れることはない。したがって、効率的に電力
を放電部に注入することができる。
【０１７０】実施例９．接地電極２と非放電部材を一体
的に形成すると部品点数を減らすことができる。図２０
は接地電極２に放電部に相当する溝部を加工することに
より、接地電極２と、スペーサの機能を同時に果たして
いる。図において、２１は削られた溝部（凹部）を表
し、２２は母材表面（凸部）である。従って、この接地
電極２の上に誘電体電極を乗せると、溝部２１が放電部
になり、表面２２が非放電部になる。この溝加工の方法
としては、通常の機械加工でも可能であるが、エッチン
グ法も有効な手段である。
【０１７１】実施例１０．また、実施例９では、接地電
極２に溝を加工する場合について示したが、電極材料と
同種材料もしくは異種材料の層を形成し、非放電部に対
応する層を形成することも有効な方法である。この場合
には図２０において、２１が母材表面で、２２がデポジ
ション部となり、それぞれ、放電部、非放電部に対応す
る。層の形成方法として、溶射、ＣＶＤ（ケミカルベー
パーデポジション）、プラズマＣＶＤなどが有効であ
る。溶射材料としては、アルミニュウムを代表とする金
属材料、セラミックス、ガラスを代表とする誘電体材料
がある。
【０１７２】実施例１１．誘電体と非放電部材を一体で
形成することも有効である。図２１は誘電体板に凸凹を
つけ、スペーサの機能を持たせたものである。図におい
て、４はセラミックス板、４２はセラミックス板４の表
面、４３は同一材料のセラミックスを溶射した層であ
り、表面が平板の接地電極２と組み合わせると４２が放
電部、４３が非放電部となる。図２１はセラミックス表
面に凸部を設けた場合について示したが、実施例９、１
０と同様に溶射などで凸部を設けても、エッチングなど
で凹部を設けてもよい。凸部の材料は、金属材料でも、
誘電体材料でもよい。
【０１７３】実施例１２．勿論、図２２に示すように接
地電極２とセラミックス板４に凸凹を設けて、両者を嵌
合させ、放電空間５を構成すれば、電極の位置精度をあ
げることができる。図において、２１は接地電極２の切
削部、４２はセラミックス板４の表面（誘電体）、４４
はエッチング部（凹部）を示す。接地電極２の堀込み部
（放電空間５）の長さと、セラミックス板４のエッチン
グ部４４の長さの差が放電空隙長となる。同様に金属電
極の凸部と誘電体の凹部で空隙を構成しても同様の効果
が得られることはいうまでもない。
【０１７４】実施例１３．さらに、図２３に示すように
電極を構成すれば接地電極、誘電体電極、スペーサの機
能をすべて一体型で構成することができる。図２３にお
いて２は金属製の接地電極で、４１は接地電極２の上に
コーティングされた、たとえばセラミックス、ガラス等
により構成される誘電体層、４３はエッチング、もしく
は機械加工で削られた部分を示す。こうして完成した一
体型の電極を図のように重ねてゆけば、削った部分４３
で放電空間を、削らない部分で非放電空間を非常にシン
プルに構成することができる。もちろん、図２４に示す
ように、図２３で誘電体をコーティングした反対側の面
にも誘電体をコーティングすれば、より安定な放電が得
られる。
【０１７５】実施例１４．図１に、ＥＰゴムで構成した
ストレス緩衝板１００を示したが、ストレス緩衝板１０
０間もしくはストレス緩衝板１００とセラミックス板４
との間をガスが漏れることがある。この問題を回避する
には、図２５に示すように、セラミックス板４の間を例
えばシリコンゴム製の充填材等、柔軟性のある材料１１
０でモールドし、一体型に構成することにより、ガス漏
れの問題はなくなる。もちろん、セラミックス板４まで
同時にモールドしなくても、ストレス緩衝板１００部と
給電板１１をモールドすれば、ストレス緩衝板１００の
間からのガス漏れは回避できる。尚、図２５では、給電
板１１とセラミックス板４との間に設けられる導電層３
１の図示は省略してある。
【０１７６】実施例１５．また、図２６に示すように、
ベローズ等のバネ状の金属環１２０（弾性体）を２枚の
セラミックス板４の間に挿入し、図示しない導電層３１
の表面に設置される給電板１１と金属環１２０の円周部
を接合して構成すれば、ガス漏れは完全に回避でき、ス
トレス緩衝効果も十分に得られる。本実施例において
は、金属環１２０は、厚さ０．５mmで径の異なる２種類
のコバール材で構成され、その上下の円周部が、誘電体
板４上に形成された導電層３１に接合されている。
【０１７７】実施例１６．上記実施例１５の構造では、
誘電体板４間からのガスの漏洩は防止できるが、金属環
１２０の両円環部で取り囲まれた内部の空間も完全に密
封されてしまい、外気圧の変化に応じて両円環部及び誘
電体板４に対してストレスを発生してしまう恐れがあ
る。この問題を回避するためには、金属環１２０の外側
の円環部と誘電体層３１との接合を完全に密閉する形で
は行わず、スポット接合して空気の抜け穴（隙間）を設
けておけばよい。外側の円環部をスポット接合するの
は、誘電体板４の中心部には活性なオゾンガスが存在す
るからである。
【０１７８】実施例１７．また、図２７に示すように、
金属環１２０の側壁の一部に空気抜きの孔１０Ａ（隙
間）を設けても良い。この場合も、誘電体板４の中心部
には活性なオゾンが存在するため、外側の円環部の一部
に空気抜きの孔１０Ａを設けるのが望ましい。
【０１７９】実施例１８．また、図２８に示すように、
金属環１２０の側壁の形状を、中央部に折り返し１２０
Ａが存在するような形状にすることにより該金属環１２
０の弾性定数を最的な値に調整することができる。
【０１８０】実施例１９．更に、図２９に示すように、
金属環１２０の側壁の断面形状に複数の折り返し部１２
０Ｂ，１２０Ｃを設けることによっても、該金属環１２
０の弾性定数を最適な値に調整することができる。
【０１８１】実施例２０．以上の実施例ではセラミック
ス板４を含んだ導電層３１、給電板１１等の電極部の円
盤状形状に合わせて、金属環１２０として円環状のもの
を用いたが、勿論、セラミックス板４、導電層３１、給
電板１１等の電極部が３角形、４角形等の多角形形状の
板状部材として形成されていれば、金属環１２０も、こ
の電極部の形状に合わせて、中空３角柱、中空４角柱等
の中空多角形形状に形成すべきである。
【０１８２】実施例２１．前述した各図においては、図
示を省略したが、接地電極２には、図３０に示すよう
に、冷却水を流すための空洞２３（水路）が設けられて
いる。この空洞２３の上面にはオゾン発生装置の放電空
間の空隙長を一定にするための上板２４（電極）が設け
られている。なお、スペーサ６１，セラミックス板４，
導電層３１，給電板１１及びストレス緩衝板１００等の
構成部品は図示を省略している。
【０１８３】オゾン発生装置は、通常１．５atm 以上の
高圧ガスを流通させて動作するため、上板２４の上下の
ガス流通路と冷却水流通路との間で圧力差が生じ、上板
２４が、図３０に示すように、空洞２３側に撓んでしま
う場合がある。このときの撓み量をδとすると、撓み量
δ波、水路の半径ａと上板２４の厚みｔにより、次式の
ように表せる（Raymond J. Roark及び W. C. Young著
「Formulas for Stressand Strain（圧力と張力の公
式）」第５版、1986年、マグローヒル(McGraw-Hill)社
刊 International Editions 339頁参照）。 δ＝Ｋ1 ×ｑａ4 ／Ｄ Ｄ＝Ｅｔ3 ／｛１２（１−ν2 ）｝ ここで、ｑは上板２４の荷重（kg/cm2 ）、Ｅは上板２
４のヤング率（kg/cm2）、νは上板２４のポアソン比、
ｂ，ａはそれぞれ上板２４の内周の半径（cm）及び外周
の半形（cm）である。Ｋ1 はｂ／ａにより決まる定数で
あり、ｂ／ａ＝０．１のときＫ1 ＝０．００６である。
【０１８４】上式より明らかなように、上板２４の厚み
ｔを増せば撓み量δを小さくできるが、通常接地電極２
はステンレスで製作するため、熱伝導率が低く、厚みｔ
を厚く設計すると上板２４が高温になってしまうので、
厚みｔは厚く設計ことができない。例えば、放電空間の
空隙長が０．２mmのとき、接地電極２の厚みｔは４mm程
度以下にする必要がある。このため、接地電極２の上板
２４はある程度撓むことを考慮して設計せざるを得な
い。上板２４が撓んだときには、放電空隙長が変化し、
オゾン発生効率η等のオゾン発生特性が劣化する恐れが
ある（図４，図１２参照）。
【０１８５】本実施例は、上述の点を考慮し、接地電極
２の上板２４が撓んだ場合にも、放電空間の空隙長が変
化しないようにしたものである。即ち、上板２４に対向
して設けられているセラミックス板４（図１参照）を上
板２４の撓みに対応して撓ませることにより、該上板２
４の撓みを相殺するものである。具体的には、例えば図
２６乃至図２９に示した実施例１５乃至１９のように、
セラミックス板４の背面に金属環１２０等の反発力を有
する付勢部材を設け、セラミックス板４に荷重を印加す
るようにする。セラミックス板４に印加するこの荷重を
ｑd 、接地電極２の上板２４のヤング率をＥe 、上板２
４の厚みをｔe 、セラミックス板４のヤング率をＥd 、
セラミックス板４の厚みをｔd 、上板２４に掛かる高圧
ガスと冷却水との圧力差をｑe とすると、荷重ｑd は圧
力差ｑe に対して次の式を満足すればよい。 ｑd ≒ｑe ×（Ｅd ／Ｅe ）×（ｔd ／ｔe ）3
【０１８６】荷重ｑd が上式を満足する値よりも極端に
大きな値となるとセラミックス板４は破損され、また極
端に小さな値となると放電空間の空隙長が一定の値に維
持できなくなる。通常の構成では荷重ｑd は、０．１〜
０．５kg/cm2程度の値であればよい。荷重の掛け方は、
バネ定数ｋ（kgf/mm）のｎ個の付勢部材をｌmm圧縮さ
せ、ｑd ×Ｓ＝ｎｋｌとなるように設計すればよい。こ
こで、Ｓは上板２４の面積である。
【０１８７】実施例２２．また、図３１に示すように、
２枚のステンレス板（金属板）２５，２５の間に、例え
ば銅等の熱伝導率の良い金属で形成された径の異なる円
環部材（金属）２６，２６を２個挟み込んで接地電極２
を構成すれば、熱伝導率の良い円環部材２６を介して効
率的にステンレス板２５を冷却することができるため、
空洞２３の外周の半径ａを小さく、内周の半径ｂを大き
く、即ち空洞２３の容積を小さく設計できる。これによ
り、ステンレス板２５の板厚を小さくしても接地電極２
の機械的強度を大きく保つことができる。この様に構成
する場合には、ステンレス板２５と円環部材２６との接
合はロー付けにより行い、ステンレス板２５と円環部材
２６との接触面にロー材を流し込むようにして接合を行
うと、除熱効率を高くすることができる。
【０１８８】実施例２３．以上に記載した実施例では、
２個の放電空間からなる１組のオゾン発生ユニットに１
個のストレス緩衝板１００を挿入する場合について説明
したが単一の放電空間から構成される低容量のオゾン発
生装置にストレス緩衝板１００を用いても同様の効果が
ある。すなわち、例えば図１の下半分のみの構成の１個
のオゾン発生ユニットから成るオゾン発生装置に１枚の
ストレス緩衝板１００を用いることにより、該オゾン発
生装置の放電空間の空隙長の保守、誘電体の破損の防止
等の前述した効果が得られる。さらに、１組のオゾン発
生ユニットに１組のストレス緩衝板がある必要はなく、
図３２に示すように、複数組のオゾン発生ユニット１０
に１枚のストレス緩衝板１００を設けるだけでも効果が
あり、このようにすれば、部品点数の削減、ストレス緩
衝板１００からのガス漏れの回避等の効果が得られる。
【０１８９】実施例２４．図１に示した実施例１におい
ては、酸素を含むガスは放電空間５の外周部から吸い込
まれ、非放電部と放電部とで構成されたガス流路を伝っ
て中央部の排出口からオゾン化ガスとなって排出され
る。このようなガスの流れを採用することには、以下の
ような大きな利点がある。すなわち、 （１）オゾンを含む活性化の強いガスは放電空間５の外
周部には全く漏れないため、放電空間５の外で使用する
材料はオゾン耐性を必要とせず、任意の材料が使用でき
る。 （２）オゾン濃度が高く放電が不安定になる放電部ガス
下流域では、ガス流速が速くなり、高オゾン濃度下でも
安定な放電が得やすい。 従って、放電が不安定になるような高オゾン濃度下での
使用、あるいは安価な材料で装置を構成する必要のある
場合はこの方式が有効である。
【０１９０】しかるに、図３３のようにオゾン発生装置
の中心部からガスを送り込み、放電空間５の外周部にガ
スを排出する構成を採用した場合には以下の利点が得ら
れる。すなわち、 （１）放電空間のガス下流に行くほど、ガス流路の断面
積が大きくなる。一般に、ガス下流域では、ガス温度が
あがって流速が速くなり、流路の圧力損失が急増する
が、この構成を採った実施例では比較的低圧力損失で流
路を構成することができる。 （２）放電空間の水分量が増加するとオゾン発生効率が
減少することが知られているが、この構成では電極冷却
水が多少もれても放電空間の水分量が増加することがな
く、水によるオゾンの発生効率の低下はない。 水漏れの恐れのある場合、ガス流体系の圧力損失を低く
抑える必要がある場合には、この方式が有効である。
【０１９１】実施例２５．図３４は図１に示した１組の
オゾン発生ユニットを４０組重ねて構成した大容量オゾ
ン発生装置を示す。この構成で一時間に５kgのオゾンを
発生することができる。図において２００は圧力容器
（容器）、２５０は図１に示したオゾン発生ユニットを
横方向に積層したオゾン発生ユニット群、２１０は冷却
水供給口ポート、２１１は冷却水排出口ポート、２２０
は高電圧の供給ポート、２３０は接地ポートである。２
４０は支持柱を示し、２箇の支持柱２４０によってオゾ
ン発生ユニット群２５０はそれぞれ位置決めされてい
る。圧力容器２００の外部から導入された酸素を含むガ
ス（図示せず）は、オゾン発生ユニット群２５０の周辺
から吸い込まれ、排気口から矢印８の方向にオゾン化ガ
スとなって排出される。オゾン発生装置に２本の支持柱
２４０を配設し、オゾン発生ユニット群２５０を横方向
に積層したことにより、オゾン発生ユニット群の設置の
位置決めが容易になり、メンテナンスも短時間で行え
る。
【０１９２】実施例２６．図３５は、大容量オゾン発生
装置の他の実施例を示す図であり、図３５（２）はその
一部切り欠き側面図、図３５（１）はその左方向から見
た透視図、図３５（３）はその右正面図である。
【０１９３】本実施例は、図１に示したオゾン発生ユニ
ットを１２組積層したオゾン発生ユニット群２５０を、
前述のストレス緩衝板１００を介して、電極ユニット押
さえバネ３２０（弾性体）で圧着固定したものである。
押さえバネ３２０は、上記実施例２１で示した式を満足
する荷重ｇをオゾン発生ユニット群２５０に印加するよ
うに設定されており、バネ定数が５kg/mm で３mm圧縮さ
れ、オゾン発生ユニット群２５０に１５kg wの圧力を印
加する。４２０は、各オゾン発生ユニットのセラミック
ス板４の位置精度を保つための位置決め板（位置決め手
段）であり、各オゾン発生ユニットの接地電極２に取り
付けられている。
【０１９４】オゾン発生ユニット群２５０は、圧力容器
２００中に載置され、高電圧供給ポート２２０を介し
て、各オゾン発生ユニットに対して高電圧が印加され
る。また、オゾンを発生する原料ガスは、ガス供給口７
１から圧力容器２００中に導入され、各オゾン発生ユニ
ットの外周部から放電空間中に吸入され、該原料ガスの
一部が該放電空間でオゾン化され、ガス排出口７２から
排出される。
【０１９５】オゾン発生器の各発生ユニットは定期的に
点検する必要があるので、圧力容器２００にはガイドロ
ーラ３１０（摺動手段）が取り付けられており、圧力容
器２００が全体としてレール３１１上に載置され、図３
５（２）の左方向に移動できるようになっている。点検
時には、圧力容器２００を左方向に移動させ、オゾン発
生ユニット群２５０を露出させて点検する。このとき、
オゾン発生ユニットの電極を交換するときには、押さえ
バネ３２０を弛めて接地電極２間に挿入されている、導
電層３１の形成されたセラミックス板４を引き出して電
極の交換を行う。このため、接地電極２には該電極２を
摺動させるためのベアリング４１０（移動手段）が取り
付けられ、接地電極２はこのベアリング４１０がレール
４１１上を回転することによって左右方向に摺動して移
動できる。また、接地電極２に接続されている冷却水供
給口ポート２１０及び冷却水排出口ポート２１１は、図
３５（１），（２）に示すように、水平方向に移動でき
るようになっている。
【０１９６】実施例２７．次に、図３５の如く積層して
用いるのに適した接地電極２の実施例について説明す
る。図３６は、接地電極２の１実施例を示す上半分切り
欠き平面図（１）と、側面図（２）であり、側面図
（２）の上半分は平面図（１）の中心線Ｉ−Ｉ線に沿っ
た断面図となっている。接地電極２は、基板２Ａの両面
に平板２Ｂ，２Ｃが溶接されて構成されており、平板２
Ｂ，２Ｃが放電面を形成する。基板２Ａには打ち抜きプ
レスにより、冷却水用の流路５１２が形成されている。
図において、符号４１２は接地電極２を摺動させるため
のベアリング４１０を取り付けるための切り込み部を表
し、この切り込み部４１２により接地電極２の位置決め
が行われる。符号４１３は接地電極２を積層するための
取り付け穴を表し、該取り付け穴４１３中に支持柱を嵌
挿することにより接地電極２を積層する。符号５１０は
冷却水の供給口を表し、符号５２０は冷却水の排出口を
表す。冷却水は、供給口５１０から接地電極２中に導入
され、流路５１２中を流れて、排出口５２０から排出さ
れる。供給口５１０の穴径は、他の流路５１２の断面積
より十分に小さく構成されており、冷却水の圧力損失が
大きくなる。この様に構成することにより、複数個の接
地電極２に均等に冷却水を流通させることができる。も
し、この圧力損失の大きな部分が設けられていないと、
図３５に示す冷却水供給口ポート２１０に近い接地電極
２には大量の冷却水が流れ、冷却水供給口ポート２１０
から遠い接地電極２には冷却水があまり流れないという
不都合が生じる。
【０１９７】冷却水の流路５１２は、接地電極２の全面
を均等に冷却できるように、曲がりくねった細長い溝状
に構成されており、該溝状の流路５１２の断面積は、各
溝部分を流れる冷却水の流速がおよそ１m/s 以上となる
ように、設計されている。更に、流路５１２中に発生す
る気泡を有効に排出するために、流路５１２の一部に細
孔（バイパス）５１３が設けられている。この細孔５１
３は、図３６に示すように、流体力学的に気泡の発生し
やすい流路５１２の湾曲部に設けられている。
【０１９８】実施例２８．図３７は、接地電極２の他の
実施例を示す上半分切り欠き平面図（１）と、側面図
（２）であり、側面図（２）の上半分は平面図（１）の
中心線II−II線に沿った断面図となっている。本実施例
においては、基板２Ａの流路５１２として用いられる溝
は、止まり溝５１２ａとして構成されており、基板２Ａ
の裏側表面を放電面として利用することができる。これ
により、平板２Ｂを１枚基板２Ａに溶接するのみで接地
電極２を構成することができ、部品点数の削減、ひいて
はコストの低減が可能となる。
【０１９９】実施例２９．上述した各実施例において、
スペーサ６１〜６４を接地電極２又はセラミックス板４
に接着又は溶接して固定すると、接着剤又は溶接部の厚
みによりスペーサ６１〜６４の厚みが変化してしまい精
度が落ちる恐れがある。そのため、スペーサ６１〜６４
の固定方法としては、十分な厚み精度を有するスペーサ
６１〜６４を接地電極２とセラミックス板４との間に挟
み込んで、締め付ける方法が用いられている。これによ
り、安価に高精度の空隙長が確保できる。この方法によ
る場合、図３２に示したように、垂直方向にオゾン発生
ユニット１０を積層してオゾン発生装置を構成する場合
には、スペーサ６１〜６４を固定するのは容易である。
しかるに、図３４及び図３５に示すように、水平方向に
オゾン発生ユニットを積層してオゾン発生装置を構成す
る場合には、スペーサ６１〜６４を仮固定しておかない
と、各オゾン発生ユニットを積層するのが困難である。
【０２００】本実施例はこの様な問題を解決するもので
あり、その構成を図３８に示す。図３８（１）は、本実
施例の接地電極２にスペーサ６５を懸下した状態を示す
平面図、図３８（２）は図３８（１）のIII −III 線に
沿った断面を示す断面図である。図３８に示すように、
スペーサ６５の上端部は直角に折り曲げられて爪部４２
２（嵌合部）が形成されており、該爪部４２２が、接地
電極２の上端部に設けられたスペーサの位置固定用溝
（凹部）４２１に嵌合するようになっている。この様に
構成することにより、図３４あるいは図３５に示すよう
にオゾン発生ユニットを水平方向に積層する場合、各オ
ゾン発生ユニットの接地電極２の溝４２１にスペーサ６
５の爪部４２０を嵌合させてスペーサ６５を接地電極２
に懸下して保持できる。このようにして、各オゾン発生
ユニットの接地電極２とセラミックス板４との間にスペ
ーサ６５を保持した状態で、オゾン発生ユニットを全体
的に積層方向に締め付けることにより、オゾン発生装置
を容易に構成できる。即ち、スペーサ６５は爪部４２０
で接地電極２に保持されているので、オゾン発生装置の
組立工程で、スペーサ６５の位置がずれたり、スペーサ
６５が落下したりすることがない。なお、セラミックス
板４が多少湾曲していても、オゾン発生ユニットを全体
的に積層方向に圧着する事により、ストレス緩衝板１０
０によりセラミックス板４が圧迫されセラミックス板４
の湾曲は矯正されて、各オゾン発生ユニットの放電空間
の空隙長の精度はスペーサ６５の精度と一致する。この
ため非常に安価に高精度の空隙長を実現することがで
き、かつオゾン発生装置の組立、またオゾン発生ユニッ
トの交換等の作業を容易に行うことができるようにな
る。
【０２０１】実施例３０．もちろん図３９に示すよう
に、支持柱２４０でオゾン発生ユニット群２５０の位置
決めを行い、該オゾン発生ユニット群２５０を縦方向に
積層してもよい。
【０２０２】実施例３１．さらに、図４０に示すよう
に、籠形支持柱２４１に各オゾン発生ユニットの接地電
極２、セラミックス板４を順次嵌挿してオゾン発生装置
を組み立てるようにすると、オゾン発生ユニットの各構
成部品の位置決めをより容易に、かつ安価に行うことが
できる。
【０２０３】実施例３２．オゾン発生ユニットを横方
向、もしくは縦方向に多段に積層した場合、各金属電極
を冷却する方法が複雑となる。小容量のオゾン発生装置
の場合は、前述したように金属電極にフィンを設けて空
冷する方法が有効である。しかし、コンパクトにオゾン
発生装置を設計するためには、水などの冷媒で直接冷却
する必要がある。この場合、各電極において、水の出入
りのための配管を各２本接続する必要がある。多段構成
を採用する場合、すべての配管をいちいち給水ポートに
接続していては、作業が面倒であり、装置の信頼性にか
ける。実施例３２はこの問題を解決するものであり、図
４１にその配管構成を示す。実施例３２のオゾン発生装
置は、接地電極２、セラミックス板４をストレス緩衝板
１００を介して多段に積層し、接地電極２には図に示す
ように予め電極の外側を半周とりまく金属配管（冷媒流
通機構）２１２が溶接されている。もう一方の水用の口
には配管用ジョイント（冷媒流通機構）２１３が接続さ
れている。このような状態の接地電極２にセラミックス
板４、ストレス緩衝板１００で構成されるオゾン発生ユ
ニットをたとえば５段重ねて構成し、それぞれのジョイ
ント２１３に配管２１２を接続する。こうしてできあが
った１モジュールを本体に移し、給水ポート２１０のジ
ョイント２１３に配管（冷媒流通機構）２１４で接続す
る。このように構成することにより、オゾン発生モジュ
ールはオゾン発生装置本体の外部で組み立てることがで
き、本体内の作業は給水ポート２１０との接続だけです
む。したがって、作業効率は改善され、本体内での水漏
れの危険性は非常に小さくなる。
【０２０４】実施例３３．図４２はこの発明の実施例３
３を示す断面図である。この実施例は１個の放電空間５
を有する小容量のオゾン発生装置である。接地電極２に
は冷却水２１１を循環させるための空洞２３が底部に設
けられ、また周辺部の壁面の上面には、ガス密封用のゴ
ム板３３０を介して上板２４が設けられている。このよ
うにして、ガス供給口７１とガス排出口７２を除いて密
閉された状態となっている。接地電極２の内側の底面上
にはスペーサ６１を介してセラミックス板４が載置さ
れ、放電空間５を形成している。
【０２０５】２２０は高電圧を供給する給電端子であ
り、給電板２２００が先端に接続されている。給電板２
２００はストレス緩衝板１００を押圧しており、ストレ
ス緩衝板１００により導電層３１を介してセラミックス
板４が押圧されることにより放電空間５の空隙長が適正
に保たれる。また、ストレス緩衝板１００の表面は導電
性の薄膜１００１により被覆されており、給電板２２０
０はこの薄膜１００１を介して導電層３１と電気的に接
続されている。このように構成することによりストレス
緩衝板１００として絶縁性の材料を用いることができ、
広い範囲の材料を用いることが可能となる。また、スト
レス緩衝板１００の表面は導電性の薄膜１００１により
被覆されているため、ストレス緩衝板１００の内部には
電界が発生せず、従ってボイド放電が発生して素材が劣
化することがない。
【０２０６】オゾンを発生する原料ガスはガス供給口７
１から接地電極２と上板２４とにより形成される空間に
導入され、導電層３１と接地電極２との間で高電圧電界
が印加された放電空間５中でその原料ガスの一部がオゾ
ン化され、オゾンを含むオゾン化ガスとしてガス排出口
７２から排出される。
【０２０７】実施例３４．図４３はこの発明の実施例３
４を示す図であり、図４３（１）はスペーサ６１とスト
レス緩衝部材１００２（弾性体）との位置関係を示す一
部省略正面透視図、図４３（２）は図（１）のIV−IV線
に沿って取った断面図である。本実施例においては、ス
トレス緩衝部材１００２はバネ状部材であり、複数個の
ストレス緩衝部材１００２はそれぞれスペーサ６１の上
に位置するように設けられている。ストレス緩衝部材１
００２としてバネ状部材を用いることによりセラミック
ス板４へ印加される加重の調整が容易となり、また、ス
トレス緩衝部材１００２をスペーサ６１の上に配置する
ことによりセラミックス板４の損傷を防止できる。さら
に、ストレス緩衝部材１００２は接地電極２が最も撓む
位置、即ち空洞２３の中心位置の上方に配置され、セラ
ミックス板４を接地電極２の撓みに合わせて変形させ、
放電空間５の空隙長を一定に保つようにしている。
【０２０８】実施例３５．図４４はこの発明の実施例３
５を示す図であり、図４４（１）はスペーサ６１とスト
レス緩衝部材１００２との位置関係を示す一部省略正面
透視図、図４４（２）は図（１）のＶ−Ｖ線に沿って取
った断面図である。本実施例においては、絶縁物で構成
された部材２２１０がゴム板３３０と給電板２２００と
の間に挿入されている。これにより、セラミックス板４
に印加される加重が該部材２２００により吸収され、該
加重が給電端子２２０にはなんら負荷が掛からず、給電
端子２２０がストレス緩衝部材１００２からの反力によ
り破損される恐れがない。
【０２０９】実施例３６．図４４はこの発明の実施例３
６を示す平面図（同図（１））及び断面図（同図
（２））である。図４４（２）に示すように、本実施例
においては、各オゾン発生ユニットの接地電極２の端部
が、各オゾン発生ユニットを積層した場合に、ガスが流
動するガス連結孔３５０と放電空間５を除いて密閉され
る空間を形成する。図において、２２５は電極３に高電
圧を給電する高電圧給電継手、２６０は積層された各オ
ゾン発生ユニットを押圧する押圧用冷却水ジョイント、
２７０は各オゾン発生ユニットを押圧する押さえ板、２
８０はオゾン発生ユニット用ガス継手、２９０はオゾン
発生ユニット用冷却継手、３００はオゾン発生ユニット
押さえボルト、３１０はオゾン発生ユニット上板、３１
１はオゾン発生ユニット底板、３２０はヒューズ止めＯ
リング、３３０はガス密閉Ｏリング、３４０は放電空間
５にガスを供給するガス供給室（密閉空間）、３５０は
ガス継手２８０を介して各ガス供給室にオゾン発生のた
めのガスを供給するガス連結孔である。
【０２１０】本実施例の接地電極２の片面の周辺部には
円周状にＯリング溝が構成されており、各オゾン発生ユ
ニットを積層する際該Ｏリング溝にＯリング３３０を嵌
合せしめることによりガス供給室３４０からのガス漏れ
が防止される。ガスは、図の矢印７から本実施例のオゾ
ン発生装置に供給され、ガス継手２８０、ガス連結孔３
５０、ガス供給室３４０を介して各オゾン発生ユニット
の放電空間５に供給され、該放電空間５における電極
２，３間の放電現象により発生したオゾンガスを含んで
矢印８からガス供給継ぎ手２８０を介して放出される。
【０２１１】本実施例においては、上述の如く、単に各
オゾン発生ユニットを積層することにより接地電極２に
よりガス供給室３４０が形成されるので、積層したオゾ
ン発生ユニットを収納してガス流路を形成するための容
器が不要となる。
【０２１２】実施例３７．これまでの実施例において
は、電極の中央部にガスの排出口（もしくは供給口）を
設け、ガスが外周部から中心部、もしくは中央部から外
周部に流れるものであったが、図４６に示すように、１
つの放電空間のオゾン発生ユニットにガス供給口７１、
ガス排出口７２をそれぞれ備え、放電の発生しない非放
電部を形成するスペーサ６１を互い違いに交差した２組
の櫛歯状に設けることにより、ガス流が放電空間内部を
図の左右方向へ交互に通流するように構成できる。図に
おいて、２は接地電極、７１，７２はそれぞれガスの供
給口、排出口である。６１は非放電部を構成するスペー
サであり、供給口７１から導入されたガスは、放電部で
オゾンに変換されながら図中矢印８１の方向に流れ、排
出口７２から排気される。図４８に示す従来のオゾナイ
ザでは放電空間の空隙長が均一に保てない、放電空間内
のガスの流れが規定できず、放電してもガスが流れない
部分があったが、本実施例のごとくガスを通流すること
により上記問題点は解決でき、効率のよいオゾン発生が
得られる。勿論、図４６の電極の外周部に従来のように
例えばシリコンゴム等からなるシール材を用いて、放電
空間からガスが漏れることを防止することもできる。
【０２１３】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、放電空間のガス圧力が１気圧以上で、放電空間の放
電空隙長が０．４mm以下であるように構成したので、高
オゾン濃度領域で高効率なオゾン発生が実現でき、高効
率、高濃度なオゾン発生装置を得ることができる。
【０２１４】請求項２の発明によれば、窒素分率が酸素
分率より高く、放電空隙長が０．６mm以下の場合に、ガ
ス圧力ｐと放電空隙長ｄとの積ｐｄが１２０Torr・cm以
上となるように構成したので、窒素を多く含む原料ガス
を用いても、窒素酸化物の生成を抑え、高濃度オゾンを
高効率で発生させることができ、高効率、高濃度なオゾ
ン発生装置を得ることができる。
【０２１５】請求項３の発明によれば、非放電部が放電
空間全域にわたって分散配置されるように構成したの
で、均一で超短空隙の放電空間が実現でき、それにより
高効率にガスを冷却でき、オゾンの熱的分解反応を抑え
ることができる、また、オゾン発生ユニットを複数個用
いることにより大容量のオゾン発生装置を構成した場
合、空隙精度が良いため、各放電空間に流れるガス流
量、各放電空間に投入される放電電力にばらつきがな
く、高効率な大容量のオゾン発生装置を実現することが
できるなどの効果がある。
【０２１６】請求項４の発明によれば、オゾン発生ユニ
ットの電極が平板状に構成したので、均一で超短空隙の
放電空間を極めて容易に形成することができる効果があ
る。
【０２１７】請求項５の発明によれば、隣り合うオゾン
発生ユニットが逆向きに積層され、隣り合う電極が同一
電位となるように構成したので、構造が簡単でコンパク
トなオゾン発生装置が得られる効果がある。
【０２１８】請求項６の発明によれば、２個の電極に互
いに逆相の高電圧が印加されるように構成したので、絶
縁距離を小さくすることができ、上記の効果の他に、更
にコンパクトなオゾン発生装置を実現できるなどの効果
がある。
【０２１９】請求項７の発明によれば、放電空間にのみ
電圧が印加され非放電部には給電されないように構成し
たので、非放電部を誘導電流が流れることがなく、上記
の発明の効果の他に効率的に電力を放電部に注入できる
などの効果がある。
【０２２０】請求項８の発明によれば、非放電部の面積
が放電部の面積の０．５％から１２０％程度であるよう
に構成したので、１０％以上オゾンの発生効率が高くな
るなどの効果がある。
【０２２１】請求項９の発明によれば、電極と非放電部
とを一体的に構成したので、部品点数が少なく製作が容
易で安価なオゾン発生装置が得られる効果がある。
【０２２２】請求項１０の発明によれば、金属電極の表
面に凸部と凹部とを形成することにより放電部と非放電
部とを形成するように構成したので、部品点数が少な
く、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得られる効果
がある。
【０２２３】請求項１１の発明によれば、誘電体と非放
電部とを一体的に構成したので、部品点数が少なく、製
作が容易で安価なオゾン発生装置が得られる効果があ
る。
【０２２４】請求項１２の発明によれば、誘電体の表面
に凸部及び凹部を形成することにより非放電部と放電空
間とを形成するように構成したので、部品点数が少な
く、製作が容易で安価なオゾン発生装置が得られる効果
がある。
【０２２５】請求項１３の発明によれば、電極表面を切
削することにより凸部及び凹部を形成するように構成し
たので、加工が容易で部品点数の少ない安価なオゾン発
生装置が得られる効果がある。
【０２２６】請求項１４の発明によれば、電極の表面に
同種又は異種の材料を堆積することにより凹部及び凸部
を形成するように構成したので、加工が容易で部品点数
の少ない安価なオゾン発生装置が得られる効果がある。
【０２２７】請求項１５の発明によれば、誘電体の表面
を切削することにより凸部及び凹部を形成するように構
成したので、加工が容易で部品点数の少ない安価なオゾ
ン発生装置が得られる効果がある。
【０２２８】請求項１６の発明によれば、誘電体の表面
に同種又は異種の材料を堆積することにより凹部及び凸
部を形成するように構成したので、加工が容易で部品点
数の少ない安価なオゾン発生装置が得られる効果があ
る。
【０２２９】請求項１７の発明によれば、電極、非放電
部及び誘電体を一体的に形成するように構成したので、
部品点数が少なく、製作が容易で安価なオゾン発生装置
が得られる効果がある。
【０２３０】請求項１８の発明によれば、電極を誘電体
に嵌合して製作するように構成したので、上記の発明の
効果の他に、電極の位置精度を上げることができる効果
がある。
【０２３１】請求項１９の発明によれば、放電部と非放
電部とによりガス流路を構成したので、超短空隙の放電
空間が実現でき、高効率にガスを冷却でき、オゾンの熱
的分解反応を抑えることができる効果がある。
【０２３２】請求項２０の発明によれば、ガス流路を放
射状に構成したので、均一で超短空隙の放電空間が実現
でき、高効率にガスを冷却でき、オゾンの熱的分解反応
を抑えることができるなどの効果がある。
【０２３３】請求項２１の発明によれば、ガス流路を螺
旋状に構成するようにしたので、上記の発明の効果の他
にガスの流れが均一化されるなどの効果がある。
【０２３４】請求項２２の発明によれば、非放電部材を
飛び石状に配置するように構成したので、均一で超短空
隙の放電空間が実現でき、高効率にガスを冷却でき、オ
ゾンの熱的分解反応を抑えることができる効果がある。
【０２３５】請求項２３の発明によれば、ガスを中心部
から供給し、外周部に排出するように構成したので、ガ
ス流路を低圧力損失で構成することができ、また、水漏
れがあっても放電空間の水分量が増加せず、オゾン発生
効率が低下しない効果がある。
【０２３６】請求項２４の発明によれば、ガスがオゾン
発生ユニットの外周部から中心部に向かって流れるよう
に構成したので、上記の発明の効果の他に、ガス下流域
で比較的低圧力損失となり、また放電空間の水分量が増
加することがないなどの効果がある。
【０２３７】請求項２５の発明によれば、スペーサによ
り非放電部を形成するように構成したので、オゾン発生
ユニットの電極間の空隙精度が良好に保たれると共に、
放電空間を自由に画定でき、均一で超短空隙の放電空間
を実現でき、コンパクトな形状で高濃度のオゾンを発生
できるなどの効果がある。
【０２３８】請求項２６の発明によれば、スペーサを金
属とするように構成したので、十分な剛性を確保でき、
空隙長精度を高くできると同時に、その導電性を利用し
て放電部と非放電部とを容易に形成できる効果がある。
【０２３９】請求項２７の発明によれば、スペーサを誘
電体とするように構成したので、その非導電性を利用し
て放電部と非放電部とを容易に形成できる効果がある。
【０２４０】請求項２８の発明によれば、スペーサを板
状とするように構成したので、容易に精度の高い空隙長
を形成できる効果がある。
【０２４１】請求項２９の発明によれば、スペーサを糸
状とするように構成したので、安価に任意の長さの空隙
長が形成できる効果がある。
【０２４２】請求項３０の発明によれば、スペーサが電
極面の全域に分散配置されるように構成したので、均一
で超短空隙長の放電空間を実現できる効果がある。
【０２４３】請求項３１の発明によれば、オゾン発生ユ
ニットの電極の一方の背面に該電極背面のほぼ全域にわ
たって弾性体を設けるように構成したので、誘電体の破
壊、放電空間の空隙精度の低下を未然に防止でき、安定
したオゾン発生装置が実現できる効果がある。
【０２４４】請求項３２の発明によれば、弾性体がバネ
体であるように構成したので、安価で、取り付け、交換
の容易な弾性体を提供できる効果がある。
【０２４５】請求項３３の発明によれば、弾性体を環状
のバネ体として構成したので、ガス漏れを完全に防止す
ることができる効果がある。
【０２４６】請求項３４の発明によれば、環状の弾性体
の一部に隙間を設けるように構成したので、外気圧が変
化しても弾性体部及び誘電体部に何等のストレスも生じ
ない効果がある。
【０２４７】請求項３５の発明によれば、弾性体をコバ
ール材で構成してあるので、安価に弾性体を構成するこ
とができる効果がある。
【０２４８】請求項３６の発明によれば、弾性体が所定
の公式に従った荷重を誘電体に印加するように構成した
ので、誘電体を破損することなく放電空間を一定の空隙
長に保持できる効果がある。
【０２４９】請求項３７の発明によれば、弾性体をその
バネ定数に応じて所定の公式に従った長さだけ伸縮させ
て誘電体に所定の公式に従った荷重を印加するように構
成したので、誘電体を破損することなく放電空間を一定
の空隙長に保持できる効果がある。
【０２５０】請求項３８の発明によれば、弾性体を耐オ
ゾン性を有する素材により構成したので、耐久性の高い
オゾン発生装置が得られる効果がある。
【０２５１】請求項３９の発明によれば、弾性体の一部
または全部の表面にフッ素樹脂を塗布するように構成し
たので、耐オゾン性が高く耐久性の高いオゾン発生装置
が得られる効果がある。
【０２５２】請求項４０の発明によれば、弾性体を全体
としてフッ素樹脂により構成したので、耐オゾン性が高
く耐久性の高いオゾン発生装置が得られる効果がある。
【０２５３】請求項４１の発明によれば、弾性体として
エチレンプロピレンゴムを用いるように構成したので、
耐オゾン性が高く耐久性の高いオゾン発生装置が得られ
る効果がある。
【０２５４】請求項４２の発明によれば、電極と弾性体
とをモールド加工により形成するように構成したので、
上記請求項２９〜３９及び４１の発明の効果の他に、弾
性体部分でのガス漏れが防止できるなどの効果がある。
【０２５５】請求項４３の発明によれば、弾性体を同電
位の電極により囲続するように構成したので、弾性体内
に電界が発生せず、ボイド放電が発生して素材が劣化す
ることがない効果がある。
【０２５６】請求項４４の発明によれば、弾性体が複数
のオゾン発生ユニット間に１個の割合で間挿されるよう
に構成したので、誘電体の破壊、放電空間の空隙精度の
低下を未然に防止できると共に、部品点数を減らしてコ
ストを削減できるなどの効果がある。
【０２５７】請求項４５の発明によれば、オゾン発生ユ
ニットのそれぞれの位置を支持柱により設定するように
構成したので、各オゾン発生ユニットの電極設置の位置
決めが容易で、メンテナンスも短時間で行うことができ
るなどの効果がある。
【０２５８】請求項４６の発明によれば、支持柱を籠形
に構成したので、オゾン発生ユニットの各構成部品の位
置決めをより容易にかつ安価に行うことができる効果が
ある。
【０２５９】請求項４７の発明によれば、弾性体により
オゾン発生ユニットを加圧せしめるように構成したの
で、放電空間が安定して支持され、誘電体の破壊、放電
空間の空隙精度の低下を未然に防止できるなどの効果が
ある。
【０２６０】請求項４８の発明によれば、オゾン発生ユ
ニットの電極の少なくとも一方に隣接して冷媒を通流さ
せるための冷媒通流機構を配置するように構成したの
で、オゾン発生ユニットをオゾン発生装置の本体から取
り外した状態で組み立てることができ、組み立て作業が
容易で本体内の水漏れの危険性が少ないなどの効果があ
る。
【０２６１】請求項４９の発明によれば、オゾン発生ユ
ニットの電極の少なくとも一方が、該オゾン発生ユニッ
トを積層したときに隣り合って積層されたオゾン発生ユ
ニットの電極とともに、前記オゾン発生ユニットの電極
間及び隣り合って積層されたオゾン発生ユニットのみに
前記ガスを流動させる密閉空間を形成するように構成し
たので、オゾン発生ユニットを積層して多段のオゾン発
生装置を構成するときに該オゾン発生ユニットを収納し
てオゾン化するガスのガス流路を形成するための容器を
必要とせず、オゾン発生ユニットを単に積層したのみで
多段のオゾン発生装置を構成できる等の効果がある。
【０２６２】請求項５０の発明によれば、オゾン発生ユ
ニットを収納する容器を設け、該容器に該容器を摺動さ
せる摺動手段を設けて構成したので、オゾン発生ユニッ
トの組立時、点検時、交換時等の各作業が容易になる等
の効果がある。
【０２６３】請求項５１の発明によれば、非放電部を互
い違いに交差した２組の櫛歯状に設けるように構成した
ので、ガスが該非放電部に沿って均一に流れ、効率よく
オゾンを発生できるなどの効果がある。
【０２６４】請求項５２の発明によれば、電極中に冷却
水を流通させる水路を形成するように構成したので、電
極の温度上昇を効率的に防止でき、効率的にオゾンを発
生することができる。また、安価で軽量の冷却能力の高
い金属電極を用いることができる等の効果がある。
【０２６５】請求項５３の発明によれば、水路の一部の
断面積を小さく形成するように構成したので、複数の電
極に並列に冷却水を流しても一部の電極のみに大量の冷
却水が流れることがなく、各電極間に流れる冷却水の量
が均一化され、冷却能力のばらつきのない安定したオゾ
ン発生装置が得られる効果がある。
【０２６６】請求項５４の発明によれば、水路の一部に
気泡を除去するバイパスを設けるように構成したので、
気泡が発生してもすぐ除去され、該気泡による冷却能力
の劣化が生じない等の効果がある。
【０２６７】請求項５５の発明によれば、電極に移動手
段を設けるように構成したので、電極間に誘電体を挿入
又は撤去する際に、その各作業を容易に行うことがで
き、作業中の誘電体の破損を防止できる等の効果があ
る。
【０２６８】請求項５６の発明によれば、電極に誘電体
の位置決め手段を設けるように構成したので、電極間に
誘電体を挟み込むのみで容易に高い位置精度を得ること
ができる効果が得られる。
【０２６９】請求項５７の発明によれば、電極に凹部を
設け、スペーサの一部に該凹部への嵌合部を形成するよ
うに構成したので、複数のオゾン発生ユニットを水平方
向に積層する場合にも容易に電極間にスペーサを取り付
けることができる効果が得られる。
【０２７０】請求項５８の発明によれば、熱伝導率の低
い金属板で熱伝導率の高い金属を挟持して電極を構成し
たので、冷却水の水路の容積を小さく設定でき、従って
厚みの薄い熱伝導率の低い金属板を用いることができ、
除熱効率を高くできる。また、放電空間の空隙長の精度
を高くすることができる等の効果が得られる。
【０２７１】請求項５９の発明によれば、電極の一方で
他方を収納する空間を形成し、収納された電極に給電端
子から給電するように構成したので、形状のコンパクト
なオゾン発生装置が得られる効果が得られる。
【０２７２】請求項６０の発明によれば、電極の背面の
スペーサに設置位置に対応する位置に弾性体を設けるよ
うに構成したので、弾性体の圧力により誘電体が破損さ
れる恐れがないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施例１の誘電体電極を示す平面
図である。
【図３】 この発明の実施例１のストレス緩衝板を示す
平面図である。
【図４】 空隙長とオゾン発生効率の関係を示すグラフ
図である。
【図５】 投入エネルギーとオゾン濃度との関係を示す
グラフ図である。
【図６】 オゾン生成速度とオゾン解離反応速度との比
ｋとガス圧力ｐと放電空隙長ｄとの積ｐｄとの関係を示
すグラフ図である。
【図７】 電子エネルギー分布を換算電界の関数として
示すグラフ図である。
【図８】 酸素と窒素の分率比が１対４である空気原料
ガスに用いた場合のオゾン発生特性を示すグラフ図であ
る。
【図９】 図８の結果を放電空隙長ｄとガス圧力ｐとの
積ｐｄでまとめた結果を示すグラフ図である。
【図１０】 この発明の実施例１の放射状金属スペーサ
を示す平面図である。
【図１１】 非放電部の面積と放電部の面積の比を変化
させたときのオゾン発生効率の変化を示したグラフ図で
ある。
【図１２】 非放電部の面積と放電部の面積の比を変化
させたときのオゾン発生効率の変化を放電空間の空隙長
毎に示したグラフ図である。
【図１３】 この発明の実施例２を示す断面図である。
【図１４】 この発明の実施例３を示す断面図である。
【図１５】 図９の実施例３の電極に印加する電圧の波
形を示す波形図である。
【図１６】 この発明の実施例４の糸状スペーサを示す
平面図である。
【図１７】 この発明の実施例５の飛び石状金属スペー
サを示す平面図である。
【図１８】 この発明の実施例６の渦巻き状金属スペー
サを示す平面図である。
【図１９】 この発明の実施例７の導電層設置位置を示
す平面図である。
【図２０】 この発明の実施例８の削り込み接地電極を
示す平面図である。
【図２１】 この発明の実施例１１のデポ型誘電体電極
を示す平面図である。
【図２２】 この発明の実施例１２の嵌合型電極構造を
示す断面図である。
【図２３】 この発明の実施例１３の一体化した電極構
造を示す断面図である。
【図２４】 この発明の実施例１３の一体化した電極の
改良型を示す断面図である。
【図２５】 この発明の実施例１４のモールド型緩衝板
を示す断面図である。
【図２６】 この発明の実施例１５のストレス緩衝部材
を示す断面図である。
【図２７】 この発明の実施例１７のストレス緩衝部材
を示す断面図である。
【図２８】 この発明の実施例１８のストレス緩衝部材
を示す断面図である。
【図２９】 この発明の実施例１９のストレス緩衝部材
を示す断面図である。
【図３０】 この発明の実施例２１の接地電極を示す断
面図である。
【図３１】 この発明の実施例２２の接地電極を示す断
面図である。
【図３２】 この発明の実施例２３のオゾン発生ユニッ
ト群に１個のストレス緩衝板を設置した状態を示す断面
図である。
【図３３】 この発明の実施例２４のガス流逆転状態を
示す断面図である。
【図３４】 この発明の実施例２５の横積層型大容量オ
ゾン発生装置を示す断面図及び正面図である。
【図３５】 この発明の実施例２６の大容量オゾン発生
装置を示す一部切り欠き側面図、左方向からみた透視図
及び右正面図である。
【図３６】 この発明の実施例２７の接地電極の上半分
切り欠き平面図及び側面図である。
【図３７】 この発明の実施例２８の接地電極の上半分
切り欠き平面図及び側面図である。
【図３８】 この発明の実施例２９の接地電極にスペー
サを懸下した状態を示す平面図及び側面図である。
【図３９】 この発明の実施例３０の縦積層型大容量オ
ゾン発生装置を示す正面図及び断面図である。
【図４０】 この発明の実施例３１の籠形支持柱を示す
斜視図である。
【図４１】 この発明の実施例３２の積層型大容量オゾ
ン発生装置における冷却水配管を示す平面図及び側面図
である。
【図４２】 この発明の実施例３３のオゾン発生装置を
示す断面図である。
【図４３】 この発明の実施例３４のオゾン発生装置を
示す一部省略正面透視図及び断面図である。
【図４４】 この発明の実施例３５のオゾン発生装置を
示す一部省略正面透視図及び断面図である。
【図４５】 この発明の実施例３６を示す平面図及び断
面図である。
【図４６】 この発明の実施例３７のオゾン発生装置を
示す横断面図である。
【図４７】 従来のオゾン発生装置を示す断面図及び正
面図である。
【図４８】 従来の他のオゾン発生装置を示す断面図及
び正面図である。
【図４９】 従来のオゾン発生装置のオゾン発生特性の
一例を示すグラフ図である。
【図５０】 従来のオゾン発生装置のオゾン発生特性の
他の例を示すグラフ図である。
【図５１】 従来のオゾン発生装置のオゾン発生特性の
他の例を示すグラフ図である。
【図５２】 放電空隙長に対するオゾン発生効率の一例
を示すグラフ図である。
【符号の説明】
２ 接地電極（金属電極）、３ 高圧電極、４ セラミ
ックス板（誘電体）、５ 放電空間、６，６１ スペー
サ、９ ガス排出管（ガス供給機構）、１０オゾン発生
ユニット、１０Ａ 孔（隙間）、２１ 電極切削部（凹
部）、２２電極母材表面（凸部）、２３ 空洞（水
路）、２４ 上板（電極）、２５ ステンレス板（金属
板）、２６ 円環部材（金属）、３１ 導電層（電
極）、３２穴（ガス供給機構）、４４ 誘電体のエッチ
ング部（凹部）、７１ ガス供給口（ガス供給機構）、
７２ ガス排出口（ガス供給機構）、１００，１００２
ストレス緩衝板（弾性体）、１０１ 開口部（ガス供
給機構）、１２０ 金属環（弾性体）、２００ 圧力容
器（容器）、２１２ 金属配管（冷媒流通機構）、２１
３ 配管用ジョイント（冷媒流通機構）、２１４ 配管
（冷媒流通機構）、２２０ 給電端子、２４０ 支持
柱、２４１ 籠形支持柱、３１０ ガイドローラ（摺動
手段）、３２０ 押さえバネ（弾性体）、３４０ ガス
供給室（密閉空間）、４１０ ベアリング（移動手
段）、４２０ 位置決め板（位置決め手段）、４２１
位置固定用溝（凹部）、４２２ 爪部（嵌合部）、５１
０ 冷却水供給口、５１３ 細孔（バイパス）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉沢 憲治 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内 (72)発明者 向井 正啓 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術センター内 (72)発明者 越智 順二 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術センター内 (72)発明者 小沢 建樹 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内

Claims (60)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向して配置されその間に高電圧が印加
    されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、該
    電極間に設置される少なくとも１個の誘電体と、前記電
    極間に酸素を含むガスを供給して前記放電によりオゾン
    を発生するガス供給機構とを備えた少なくとも１個のオ
    ゾン発生ユニットを有するオゾン発生装置において、放
    電空間のガス圧力が１気圧以上で、該放電空間の放電空
    隙長が０．４mm以下であることを特徴とするオゾン発生
    装置。
  2. 【請求項２】 対向して配置されその間に高電圧が印加
    されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、該
    電極間に設置される少なくとも１個の誘電体と、前記電
    極間に酸素と窒素とを含むガスを供給して前記放電によ
    りオゾンを発生するガス供給機構とを備えた少なくとも
    １個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発生装置にお
    いて、窒素分率が酸素分率よりも高く、放電空隙長が
    ０．６mm以下である場合に、放電空間のガス圧力ｐと該
    放電空間の放電空隙長ｄとの積ｐｄを１２０Torr・cm 以
    上であるようにせしめたことを特徴とするオゾン発生装
    置。
  3. 【請求項３】 対向して配置されその間に高電圧が印加
    されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、該
    電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個の
    誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前記
    放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた少
    なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発生
    装置において、前記オゾン発生ユニットの電極面全域に
    わたって前記放電の発生しない非放電部を分散配置した
    ことを特徴とするオゾン発生装置。
  4. 【請求項４】 前記オゾン発生ユニットの電極が平板状
    であることを特徴とする請求項３記載のオゾン発生装
    置。
  5. 【請求項５】 前記オゾン発生ユニットの隣り合うユニ
    ット同士を互いに逆の向きに積層し、該隣り合うオゾン
    発生ユニットの隣り合う電極を同一の電位としたことを
    特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  6. 【請求項６】 前記２個の電極には、互いに逆相の高電
    圧が印加されることを特徴とする請求項３記載のオゾン
    発生装置。
  7. 【請求項７】 前記オゾン発生ユニットの電極間で放電
    の発生する放電部にほぼ対応した前記誘電体上の領域に
    導電層を形成し、該導電層を前記電極の少なくとも一方
    として用いたことを特徴とする請求項３記載のオゾン発
    生装置。
  8. 【請求項８】 前記オゾン発生ユニットの非放電部の面
    積は、前記放電の発生する放電部の面積の０．５％から
    １２０％程度であることを特徴とする請求項３記載のオ
    ゾン発生装置。
  9. 【請求項９】 前記オゾン発生ユニットの電極の一方を
    接地し、該接地された電極と前記非放電部とを一体的に
    構成したことを特徴とする請求項３記載のオゾン発生装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記オゾン発生ユニットの電極の少な
    くとも一方を金属で形成し、該金属で形成された電極の
    表面に凸部と凹部とを形成し、該凸部及び凹部とにより
    前記非放電部と前記放電を行う放電部とを形成したこと
    を特徴とする請求項９記載のオゾン発生装置。
  11. 【請求項１１】 前記オゾン発生ユニットの誘電体と前
    記非放電部とを一体的に構成したことを特徴とする請求
    項３記載のオゾン発生装置。
  12. 【請求項１２】 前記オゾン発生ユニットの誘電体の表
    面に凸部及び凹部を形成し、該凸部及び凹部により前記
    非放電部と前記放電のための放電空間とを形成したこと
    を特徴とする請求項１１記載のオゾン発生装置。
  13. 【請求項１３】 前記オゾン発生ユニットの電極の表面
    を切削することにより前記凸部及び凹部を形成すること
    を特徴とする請求項１１記載のオゾン発生装置。
  14. 【請求項１４】 前記オゾン発生ユニットの電極の表面
    に同種又は異種の材料を堆積することにより前記凸部及
    び凹部を形成することを特徴とする請求項１１記載のオ
    ゾン発生装置。
  15. 【請求項１５】 前記オゾン発生ユニットの誘電体の表
    面を切削することにより前記凸部及び凹部を形成するこ
    とを特徴とする請求項１２記載のオゾン発生装置。
  16. 【請求項１６】 前記オゾン発生ユニットの誘電体の表
    面に同種又は異種の材料を堆積することにより前記凸部
    及び凹部を形成することを特徴とする請求項１２記載の
    オゾン発生装置。
  17. 【請求項１７】 前記オゾン発生ユニットの電極の少な
    くとも一方と、前記非放電部と、前記誘電体とを一体的
    に形成したことを特徴とする請求項３記載のオゾン発生
    装置。
  18. 【請求項１８】 前記オゾン発生ユニットの電極の少な
    くとも一方は前記誘電体に嵌合せしめられていることを
    特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  19. 【請求項１９】 前記オゾン発生ユニット中の放電部と
    前記非放電部とにより前記ガスの通流するガス流路を構
    成したことを特徴とする請求項３記載のオゾン発生装
    置。
  20. 【請求項２０】 前記ガス流路を放射状に構成するよう
    に前記非放電部を配置したことを特徴とする請求項１９
    記載のオゾン発生装置。
  21. 【請求項２１】 前記ガス流路を螺旋状に構成するよう
    に前記非放電部を配置したことを特徴とする請求項１９
    記載のオゾン発生装置。
  22. 【請求項２２】 前記非放電部を生じせしめる非放電部
    材が前記オゾン発生ユニットの電極間で飛び石状に配置
    されていることを特徴とする請求項３記載のオゾン発生
    装置。
  23. 【請求項２３】 前記ガス供給機構が、前記オゾン発生
    ユニットの電極の中心部から前記ガスを前記電極間に供
    給し、前記ガス流路に沿って前記電極の外周部へ排出す
    るように構成したことを特徴とする請求項１９記載のオ
    ゾン発生装置。
  24. 【請求項２４】 前記ガス供給機構が、前記オゾン発生
    ユニットの電極の外周部から前記ガスを前記電極間に供
    給し、前記ガス流路に沿って前記電極の中心部へ排出す
    るように構成したことを特徴とする請求項１９記載のオ
    ゾン発生装置。
  25. 【請求項２５】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    少なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発
    生装置において、前記オゾン発生ユニットの電極間の距
    離を所定距離以上に保持するスペーサを前記放電のなさ
    れる放電空間中に挿入し、該スペーサにより放電のなさ
    れない非放電部を形成したことを特徴とするオゾン発生
    装置。
  26. 【請求項２６】 前記スペーサが金属であることを特徴
    とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  27. 【請求項２７】 前記スペーサが誘電体であることを特
    徴とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  28. 【請求項２８】 前記スペーサが板状であることを特徴
    とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  29. 【請求項２９】 前記スペーサが糸状であることを特徴
    とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  30. 【請求項３０】 前記スペーサが前記オゾン発生ユニッ
    トの電極面の全域にわたって分散配置されていることを
    特徴とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  31. 【請求項３１】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    少なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発
    生装置において、前記オゾン発生ユニットの電極の一方
    の背面に該電極背面のほぼ全域にわたって弾性体を設け
    たことを特徴とするオゾン発生装置。
  32. 【請求項３２】 前記弾性体がバネ体であることを特徴
    とする請求項３１記載のオゾン発生装置。
  33. 【請求項３３】 前記弾性体が環状のバネ体であること
    を特徴とする請求項３２記載のオゾン発生装置。
  34. 【請求項３４】 前記弾性体が環状の一部に該弾性体内
    部の空気を放出する隙間を有していることを特徴とする
    請求項３３記載のオゾン発生装置。
  35. 【請求項３５】 前記弾性体がコバール材により形成さ
    れた弾性体であることを特徴とする請求項３２記載のオ
    ゾン発生装置。
  36. 【請求項３６】 前記弾性体が前記誘電体に印加する荷
    重をｑd としたときに、該荷重ｑd は、前記電極のヤン
    グ率をＥe 、該電極の厚みをｔe 、前記誘電体のヤング
    率をＥd 、該誘電体の厚みをｔd 、前記電極に掛かる圧
    力差をｑe としたとき、次の式を満足するようにせしめ
    たことを特徴とする請求項３１記載のオゾン発生装置。 ｑd ≒ｑe ×（Ｅd ／Ｅe ）×（ｔd ／ｔe ）3
  37. 【請求項３７】 前記弾性体は、バネ定数ｋ（kgf/mm）
    のｎ個のバネ体により構成され、該バネ体がｌmm圧縮し
    たとき、Ｓを前記電極の表面の面積、前記電極のヤング
    率をＥe 、該電極の厚みをｔe 、前記誘電体のヤング率
    をＥd 、該誘電体の厚みをｔd 、前記電極に掛かる圧力
    差をｑe として、前記弾性体が前記誘電体に印加する荷
    重ｑd が次の式を満足する値であるとしたときに、ｑd
    ×Ｓ＝ｎｋｌの関係式を前記各値が満足するようにせし
    めたことを特徴とする請求項３２記載のオゾン発生装
    置。 ｑd ≒ｑe ×（Ｅd ／Ｅe ）×（ｔd ／ｔe ）3
  38. 【請求項３８】 前記弾性体を耐オゾン性を有する素材
    により構成したことを特徴とする請求項３１記載のオゾ
    ン発生装置。
  39. 【請求項３９】 前記弾性体の一部または全部の表面に
    フッ素樹脂を塗布したことを特徴とする請求項３１記載
    のオゾン発生装置。
  40. 【請求項４０】 前記弾性体を全体としてフッ素樹脂に
    より構成したことを特徴とする請求項３１記載のオゾン
    発生装置。
  41. 【請求項４１】 前記弾性体がエチレンプロピレンゴム
    であることを特徴とする請求項３１記載のオゾン発生装
    置。
  42. 【請求項４２】 前記電極と前記弾性体とをモールド加
    工により形成したことを特徴とする請求項３１記載のオ
    ゾン発生装置。
  43. 【請求項４３】 前記弾性体の面積は前記電極の面積よ
    り小さく、かつ該弾性体を同電位の電極により囲繞した
    ことを特徴とする請求項３１記載のオゾン発生装置。
  44. 【請求項４４】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    複数のオゾン発生ユニットを積層し、該積層したオゾン
    発生ユニットの複数の積層面間に１個の割合で弾性体を
    間挿したことを特徴とするオゾン発生装置。
  45. 【請求項４５】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    複数のオゾン発生ユニットを積層し、該積層したオゾン
    発生ユニットのそれぞれの位置を設定する支持柱を設け
    たことを特徴とするオゾン発生装置。
  46. 【請求項４６】 前記支持柱は籠形であることを特徴と
    する請求項４５記載のオゾン発生装置。
  47. 【請求項４７】 剛体により形成され接地された第一の
    電極と、該第一の電極に対向し、誘電体薄板により形成
    され高電圧の印加される第二の電極と、前記第一の電極
    と第二の電極の間に間挿され該両電極の間隔を保持する
    ためのスぺーサとを備えた複数のオゾン発生ユニットを
    有し、該オゾン発生ユニット間の少なくとも１カ所に弾
    性体を間挿し、該弾性体により前記オゾン発生ユニット
    を加圧せしめたことを特徴とするオゾン発生装置。
  48. 【請求項４８】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    少なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発
    生装置において、前記オゾン発生ユニットの電極を冷却
    する冷媒を通流させるための冷媒通流機構を該電極の少
    なくとも一方に隣接して配置したことを特徴とするオゾ
    ン発生装置。
  49. 【請求項４９】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    少なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発
    生装置において、前記オゾン発生ユニットの前記電極の
    少なくとも一方が、該オゾン発生ユニットを積層したと
    きに隣り合って積層されたオゾン発生ユニットの電極と
    ともに、前記オゾン発生ユニットの電極間及び隣り合っ
    て積層されたオゾン発生ユニットのみに前記ガスを流動
    させる密閉空間を形成することを特徴とするオゾン発生
    装置。
  50. 【請求項５０】 前記オゾン発生ユニットを収納する容
    器を設け、該容器は該容器を摺動させる摺動手段を具備
    したことを特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  51. 【請求項５１】 対向して配置されその間に高電圧が印
    加されることにより放電を発生せしめる２個の電極と、
    該電極間に設置され該電極間を絶縁する少なくとも１個
    の誘電体と、前記電極間に酸素を含むガスを供給して前
    記放電によりオゾンを発生するガス供給機構とを備えた
    少なくとも１個のオゾン発生ユニットを有するオゾン発
    生装置において、前記放電の発生しない非放電部を互い
    違いに交差した２組の櫛歯状に設けたことを特徴とする
    オゾン発生装置。
  52. 【請求項５２】 前記電極の少なくとも一方の電極には
    冷却水を流通させるための水路が形成されていることを
    特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  53. 【請求項５３】 前記水路は、その一部が他の部分に比
    して断面積が小さく形成されていることを特徴とする請
    求項５２記載のオゾン発生装置。
  54. 【請求項５４】 前記水路は、その一部に気泡を除去す
    るためのバイパスが形成されていることを特徴とする請
    求項５２記載のオゾン発生装置。
  55. 【請求項５５】 前記電極の少なくとも一方の電極には
    該電極を移動せしめる移動手段が設けられていることを
    特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  56. 【請求項５６】 前記電極の少なくとも一方の電極に、
    前記誘電体の位置を設定する位置決め手段が設けられて
    いることを特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  57. 【請求項５７】 前記電極の少なくとも一方の電極に、
    前記スペーサを係止する凹部を設け、該スペーサの一部
    に前記電極の凹部に嵌合する嵌合部を形成したことを特
    徴とする請求項２５記載のオゾン発生装置。
  58. 【請求項５８】 前記電極の少なくとも一方の電極は、
    熱伝導率の低い２枚の金属板で熱伝導率の高い金属を挟
    持して構成したことを特徴とする請求項３記載のオゾン
    発生装置。
  59. 【請求項５９】 前記電極の一方が他方の電極及び前記
    誘電体をその中に収容する空間を構成し、該収容された
    他方の電極に高電圧を供給する給電端子を設けたことを
    特徴とする請求項３記載のオゾン発生装置。
  60. 【請求項６０】 前記オゾン発生ユニットの電極の一方
    の背面の前記スペーサの設置位置に対応する位置に弾性
    体を設けたことを特徴とする請求項２５記載のオゾン発
    生装置。
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