JPH0822724B2 - Multi-phase AC multi-electrode corona discharge device and ozone generator using the same - Google Patents

Multi-phase AC multi-electrode corona discharge device and ozone generator using the same

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JPH0822724B2
JPH0822724B2 JP10152693A JP10152693A JPH0822724B2 JP H0822724 B2 JPH0822724 B2 JP H0822724B2 JP 10152693 A JP10152693 A JP 10152693A JP 10152693 A JP10152693 A JP 10152693A JP H0822724 B2 JPH0822724 B2 JP H0822724B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多相交流を用いて多電
極間に平面状コロナ放電を生起する多相交流多電極コロ
ナ放電装置、及びコロナ放電装置の平面状コロナ放電部
へ酸素あるいは含酸素気体を流通せしめることによって
高効率にオゾンを発生させるオゾン発生装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-phase alternating current multi-electrode corona discharge device for generating a flat corona discharge between multiple electrodes by using a multi-phase alternating current, and to a flat corona discharge part of the corona discharge device to supply oxygen or The present invention relates to an ozone generator that generates ozone with high efficiency by circulating an oxygen-containing gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】コロナ放電を用いてオゾンを大量に発生
させるには、コロナ放電による放電電子を、酸素分子に
効率良く衝突させる必要がある。このため、従来では、
含酸素気体原料の酸素濃度を高めることは勿論のこと、
電極表面上でコロナ放電が絶えず移動するように装置に
種々の工夫が加えられている。例えば、平面電極を平行
配置したオゾン発生装置においては、平面電極の平行配
置を精密に行ない電極表面を均一に仕上げたり、放電電
極を回転式にしたりして、コロナ放電の局部集中を防止
している。またその他、放電電極の形状を円筒形状にし
たりする試みも為されている。
2. Description of the Related Art In order to generate a large amount of ozone by using corona discharge, it is necessary to efficiently cause the discharge electrons due to corona discharge to collide with oxygen molecules. Therefore, in the past,
It goes without saying that the oxygen concentration of the oxygen-containing gas raw material is increased,
Various devices have been added to the device so that the corona discharge constantly moves on the electrode surface. For example, in an ozone generator in which flat electrodes are arranged in parallel, the flat electrodes are precisely arranged in parallel to finish the electrode surface uniformly, or the discharge electrode is made to be a rotary type to prevent local concentration of corona discharge. There is. In addition, attempts have also been made to make the shape of the discharge electrode cylindrical.

【0003】しかしながら、従来のオゾン発生装置は何
れも、その放電電源として単相交流あるいは直流を用い
ており、電極間に生じる放電自体は、線状のコロナ放電
であった。したがって、コロナ放電を絶えず移動させる
ことにより放電の局部集中を完全に防いだとしても、線
状放電であるためにオゾンの発生効率向上には自ずと限
界があった。
However, all the conventional ozone generators use a single-phase AC or DC as a discharge power source, and the discharge itself generated between the electrodes is a linear corona discharge. Therefore, even if the local concentration of the discharge is completely prevented by constantly moving the corona discharge, there is a limit to the improvement of the ozone generation efficiency due to the linear discharge.

【0004】本件出願人は、3相交流電源から簡単に6
相交流を得ることのできる6相交流出力器を既に完成し
ており、この6相交流出力器と所要位置に配置した6本
の電極とをその接続順序を工夫して放電させた場合、電
極間距離に応じた電圧が各電極へ印加され、6電極間で
複数のアーク放電が途絶えることなく、放電方向を揃え
つつ高速回転しながら発生することを見出している。こ
の6相交流出力器、及び6相交流6電極アーク放電装置
については本発明者が既に出願している(特願平4−2
28984号)。
The applicant of the present invention can easily select from a three-phase AC power source to 6
A 6-phase AC output device capable of obtaining a phase AC has already been completed, and when the 6-phase AC output device and the 6 electrodes arranged at the required positions are discharged by devising the connection order, It has been found that a voltage corresponding to the inter-electrode distance is applied to each electrode, and a plurality of arc discharges are not interrupted between the six electrodes and are generated while rotating at high speed while aligning the discharge directions. The present inventor has already applied for this 6-phase AC output device and 6-phase AC 6-electrode arc discharge device (Japanese Patent Application No. 4-2.
28984).

【0005】本件出願人は、上記のアーク放電装置が極
めて高効率であることに加え、更にその放電が、従来装
置のような線状放電ではなく、平面的に為されることを
見出した。この平面状放電を、コロナ放電を用いたオゾ
ン発生装置に利用すべく工夫を加え、遂に多相交流多電
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置を完成したのであ
る。
The Applicant has found that, in addition to the extremely high efficiency of the above-mentioned arc discharge device, the discharge is performed in a plane rather than the linear discharge as in the conventional device. We devised to use this planar discharge in an ozone generator using corona discharge, and finally completed an ozone generator using a multi-phase AC multi-electrode corona discharge.

【0006】[0006]

【解決すべき技術的課題】本発明は、多電極間に均一か
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置、並びにこの平面状放電を利用することによっ
て効率良くオゾンを生成することができるオゾン発生装
置を提供することを技術的課題とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a multi-phase AC multi-electrode corona discharge device for producing a uniform and stable planar discharge between multiple electrodes, and ozone is efficiently generated by utilizing this planar discharge. It is a technical object to provide an ozone generator capable of achieving the above.

【0007】[0007]

【課題解決のために採用した手段】本件出願人が上記課
題を解決するために採用した手段は次の通りである。即
ち、n相交流を出力するn相交流出力器と、放電電極T
1 〜Tn の先端部を正n角形の各頂点位置付近に近接配
置して成る電極ユニットとを含み、当該n相交流出力器
の各相出力端子を、その位相の早い順に前記電極ユニッ
トの放電電極T1 〜Tn へ、右または左回り順に接続せ
しめるという技術的手段を採用することにより、均一か
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置を構成した。
Means adopted to solve the problem The means adopted by the present applicant to solve the above problems are as follows. That is, an n-phase AC output device that outputs an n-phase AC and a discharge electrode T
1 to T n , and an electrode unit formed by arranging the tip end portions of the regular n-gon in the vicinity of the respective vertex positions of the regular n-gon, and the respective phase output terminals of the n-phase alternating current output device are arranged in the order of earlier phase of the electrode unit. By adopting the technical means of connecting the discharge electrodes T 1 to T n in the order of right or left, a multi-phase AC multi-electrode corona discharge device which produces a uniform and stable planar discharge was constructed.

【0008】そして、この多相交流多電極コロナ放電装
置を、酸素あるいは含酸素気体が流通するオゾン発生塔
内に設置するという手段を採用することより、上記の技
術的課題を解決したのである。
The technical problem described above has been solved by adopting a means of installing this multi-phase AC multi-electrode corona discharge device in an ozone generation tower through which oxygen or oxygen-containing gas flows.

【0009】また、必要であれば、6相交流を出力する
6相交流出力器において、3相交流電源の各相の出力端
子毎に並列に2個ずつ3組の変圧器を接続し対となし、
これら対として並列接続された各対の変圧器の一方の変
圧器二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器二次巻線の巻
き始めとを結線し、これら3組の結線部同士を更に接続
して、共通結線していない側の変圧器二次巻線の端子を
出力端子とするという手段を採用した。
Further, if necessary, in a 6-phase AC output device for outputting 6-phase AC, two sets of three transformers are connected in parallel for each output terminal of each phase of the 3-phase AC power supply to form a pair. None,
The winding end of one transformer secondary winding and the winding start of the other transformer secondary winding of each pair of transformers connected in parallel as these pairs are connected, and these three sets of connection portions are further connected to each other. We adopted the method of connecting and using the terminal of the transformer secondary winding on the side not connected in common as the output terminal.

【0010】[0010]

【実施例】以下、第1実施例および第2実施例に基づき
本発明を説明する。なお、図1は本発明第1実施例の6
相交流6電極コロナ放電装置の構成概要結線図、図2は
本発明第1実施例の6相交流6電極コロナ放電装置の変
形例の構成概要結線図、図3は第1実施例の6相交流6
電極コロナ放電装置における各電極間に印加される交流
の電圧ベクトル図、図4は第1実施例6相交流6電極コ
ロナ放電装置における各電極間に印加される交流の合成
ベクトル図、図5は第1実施例の6相交流6電極コロナ
放電装置を用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略
図、図6は本発明の第2実施例の6相交流6電極コロナ
放電装置の構成概要結線図である。
The present invention will be described below based on the first and second embodiments. Incidentally, FIG. 1 shows a sixth embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a 6-phase AC 6-electrode corona discharge device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram of a 6-phase AC corona discharge device according to the first embodiment of the present invention. Exchange 6
A voltage vector diagram of alternating current applied between the electrodes in the electrode corona discharge device, FIG. 4 is a composite vector diagram of alternating current applied between the electrodes in the six-phase alternating current six-electrode corona discharge device of the first embodiment, and FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an entire ozone generator using the 6-phase AC 6-electrode corona discharge device of the first embodiment, and FIG. 6 is a schematic configuration connection of the 6-phase AC 6-electrode corona discharge device of the second embodiment of the present invention. It is a figure.

【0011】『第1実施例』第1実施例は6相交流6電
極コロナ放電装置を用いたオゾン発生装置である。ま
ず、6相交流6電極コロナ放電装置を、図1〜図4を参
照しつつ説明する。
[First Embodiment] The first embodiment is an ozone generator using a 6-phase AC 6-electrode corona discharge device. First, a 6-phase AC 6-electrode corona discharge device will be described with reference to FIGS.

【0012】図1中符号1で指示するものは、コロナ放
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット1
は、上部に屈曲部を有する6本の直径2mmのステンレス
製棒状放電電極T1 〜T6 から構成されており、これら
放電電極T1 〜T6 は、碍子を介して図示しない電極ホ
ルダによって、その先端部を正六角形頂点位置付近に近
接させた状態で保持される。この電極ユニット1は、以
下に述べる6相交流出力器と接続される。
The reference numeral 1 in FIG. 1 indicates an electrode unit for generating a corona discharge.
Is composed of six stainless steel rod-shaped discharge electrodes T 1 to T 6 having a diameter of 2 mm and having a bent portion at the upper part thereof. These discharge electrodes T 1 to T 6 are formed by an electrode holder (not shown) through an insulator. It is held in a state where its tip is brought close to the position of the regular hexagon apex. The electrode unit 1 is connected to a 6-phase AC output device described below.

【0013】図1中、符号U−X、V−Y、及びW−Z
で指示するものは、3相交流電源とデルタ結線(或いは
スター結線でも良い)した3相交流出力端子であり、端
子U−Xには変圧器S1 ・S4 、端子V−Yには変圧器
5 ・S2 、そして端子W−Zには変圧器S3 ・S6
いう具合に、各相毎に2台ずつ3組6台の単相変圧器を
並列接続している。この変圧器S1 〜S6 にはネオント
ランスを用いている。これら各相2台の変圧器のうち、
一方の変圧器の二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器の
二次巻線の巻き始めとを接続し、この接続線を更に他の
変圧器に対して同様に接続した2組の接続線と結線す
る。そして、変圧器二次巻線の共通結線していない側の
6つの端子を、6相交流の出力端子とする。
In FIG. 1, reference numerals U-X, V-Y, and W-Z.
What is indicated by is a three-phase AC output terminal connected to a three-phase AC power source and a delta connection (or a star connection may be used). A transformer S 1 · S 4 is connected to the terminal U-X and a transformer is connected to the terminal V-Y. vessel S 5 · S 2, and so on transformer S 3 · S 6 to the terminal W-Z, and the three sets of six single-phase transformer by two for each phase connected in parallel. Neon transformers are used for the transformers S 1 to S 6 . Of these two transformers for each phase,
Two sets of connections in which the winding end of the secondary winding of one transformer and the winding start of the secondary winding of the other transformer are connected, and this connecting wire is further connected to another transformer in the same manner. Connect with a wire. Then, the six terminals of the secondary winding of the transformer that are not commonly connected are used as the output terminals of the six-phase AC.

【0014】ここで、単相変圧器S1 〜S6 から出力さ
れる単相交流をそれぞれ符号A1 〜A6 で表すと、並列
接続した変圧器S1 、S4 から、それぞれ出力する交流
1と交流A4 とは互いに逆相になり、同様に交流A5
と交流A2 、交流A3 と交流A6 も逆相関係を有する。
また、変圧器S1 、S5 、S3 からそれぞれ出力する交
流A1 、A5 、A3 は互いに位相差120°の関係を有
し、交流A4 、A2 、A6 についても同様である。交流
1 〜A6 が有するこれらの位相関係により、当該6相
交流出力器は、位相差60°の6つの単相交流を出力す
るのである。
Here, when the single-phase alternating currents output from the single-phase transformers S 1 to S 6 are represented by symbols A 1 to A 6 , respectively, the alternating currents output from the transformers S 1 and S 4 connected in parallel, respectively. A 1 and alternating current A 4 are in opposite phases to each other, and similarly alternating current A 5
And AC A 2 and AC A 3 and AC A 6 also have opposite phases.
Further, the alternating currents A 1 , A 5 , and A 3 output from the transformers S 1 , S 5 , and S 3 have a phase difference of 120 ° with each other, and the same applies to the alternating currents A 4 , A 2 , and A 6. is there. Due to the phase relationships of the alternating currents A 1 to A 6 , the 6-phase alternating current output device outputs 6 single-phase alternating currents with a phase difference of 60 °.

【0015】なお、この6相交流出力器にあっては、図
2に示すように構成しても良い。3相交流の出力端子U
−X、V−Y、W−Zにそれぞれ並列接続する2台の単
相変圧器S1 ・S4 、S5 ・S2 、S3 ・S6 の代わり
に、変圧器二次巻線の中央にも端子を有する変圧器
7 、S8 、S9 を用いて、これら変圧器S7 、S8
9 の中央端子を結線するのである。このようにすれ
ば、変圧器の一次側巻線を半分で済ませることができ
る。
The 6-phase AC output device may be constructed as shown in FIG. Three-phase AC output terminal U
In place of the two single-phase transformers S 1 · S 4 , S 5 · S 2 , S 3 · S 6 connected in parallel to −X, VY, WZ respectively, Using transformers S 7 , S 8 and S 9 which also have terminals in the center, these transformers S 7 , S 8 and
The central terminal of S 9 is connected. In this way, the transformer primary winding can be halved.

【0016】上記構成の6相交流出力器と前記電極ユニ
ット1とを、以下に述べる接続方法にて接続する。
The 6-phase AC output device having the above configuration and the electrode unit 1 are connected by the connection method described below.

【0017】6相交流出力器から出力される6つ単相交
流A1 〜A6 を、その位相順に電極ユニット1の放電電
極T1 〜T6 へ、右回り(あるいは左回り)順に通電す
る。当該6相交流出力器における位相順序は、交流A1
→A2 →A3 →A4 →A5 →A6 であるので、交流A1
を電極T1 へ通電し、交流A2 を電極T1 の隣の電極T
2 へ通電するならば、交流A3 は電極T3 へ、交流A4
は電極T4 へ交流A5は電極T5 へ、交流A6 は電極T
6 へそれぞれ通電する(図面に向かって右回り順にな
る)。
Six single-phase alternating currents A 1 to A 6 output from the 6-phase alternating current output device are energized in the clockwise (or counterclockwise) order to the discharge electrodes T 1 to T 6 of the electrode unit 1 in the order of their phases. . The phase sequence in the 6-phase AC output device is AC A 1
→ A 2 → A 3 → A 4 → A 5 → A 6 , so AC 1
Is applied to the electrode T 1 , and the alternating current A 2 is applied to the electrode T 1 next to the electrode T 1.
If the current is applied to 2 , the alternating current A 3 is applied to the electrode T 3 and the alternating current A 4 is applied.
To electrode T 4 AC A 5 to electrode T 5 , AC A 6 to electrode T
Energize 6 respectively (in clockwise order toward the drawing).

【0018】6相交流出力器と電極ユニット1とを、こ
の接続方法にて接続してコロナ放電を発生させると、各
電極間で絶えず複数のコロナ放電が生じ、しかもこれら
が高速回転するため、コロナ放電が平面状に発生するこ
とになる。以下に、電極ユニット1に発生するコロナ放
電の様子を図3、図4を参照しつつ説明する。
When the 6-phase AC output device and the electrode unit 1 are connected by this connection method to generate a corona discharge, a plurality of corona discharges are constantly generated between the electrodes, and moreover, they rotate at a high speed. Corona discharge is generated in a plane. The state of corona discharge generated in the electrode unit 1 will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

【0019】図3は、電極T1 の他電極T2 〜T6 に対
する電圧ベクトルを図示したものである。6相交流出力
器により各電極T1 〜T6 にそれぞれ印加される電圧
は、電極T1 ; sinθとすると、 電極T2 ; sin
(θ+2π/6)、電極T3 ; sin(θ+4π/6)、電極T
4 ; sin(θ+6π/6)、電極T5 ; sin(θ+8π/
6)、電極T6 ; sin(θ+10π/6)で表すことができ
る。従って、電極T1−T2 間電圧;sinθ−sin(θ+2
π/6) =−cos(θ+π/6) となり同様に、電極T1−T
3 間電圧;−√3cos(θ+2π/6)、電極T1−T4
電圧;−2cos(θ+3π/6)、電極T1−T5 間電圧;
−√3cos(θ+4π/6)、電極T1−T6 間電圧;−cos
(θ+5π/6)となる。図3には、ある瞬間における電
極T1 と他の電極T2 〜T6 との間に印加される電極間
電圧ベクトルを示してある。そして、図3に示す各電圧
ベクトルを合成した電極T1 の合成ベクトルを図4に示
す。
FIG. 3 shows the voltage vectors for the other electrodes T 2 to T 6 of the electrode T 1 . When the voltage applied to each of the electrodes T 1 to T 6 by the 6-phase AC output device is electrode T 1 ; sin θ, electrode T 2 ; sin
(Θ + 2π / 6), electrode T 3 ; sin (θ + 4π / 6), electrode T
4 ; sin (θ + 6π / 6), electrode T 5 ; sin (θ + 8π /)
6), electrode T 6 ; can be represented by sin (θ + 10π / 6). Therefore, the voltage between the electrodes T 1 and T 2 ; sin θ−sin (θ + 2
π / 6) = − cos (θ + π / 6), and similarly, the electrodes T 1 −T
Voltage between 3 ; -√3cos (θ + 2π / 6), voltage between electrodes T 1 and T 4 ; -2cos (θ + 3π / 6), voltage between electrodes T 1 and T 5 ;
−√3cos (θ + 4π / 6), voltage between electrodes T 1 and T 6 ; −cos
(Θ + 5π / 6). FIG. 3 shows an inter-electrode voltage vector applied between the electrode T 1 and the other electrodes T 2 to T 6 at a certain moment. Then, FIG. 4 shows a combined vector of the electrode T 1 obtained by combining the voltage vectors shown in FIG.

【0020】図4に示すように、電極T1 の合成ベクト
ルは楕円形状の軌跡を描いて回転する。図4に示す瞬間
の合成ベクトルは、電極T4 と電極T5 との中間点を指
向しているので、この瞬間の放電は、分割されつつ曲げ
られ、主として電極T4 と電極T5 に到達することにな
る。この分割放電によって平面状放電が為されるのであ
る。しかも、電極T1 を基にしてみた上記回転合成ベク
トルは、他の電極T2〜T6 にも同様に存在するので、
全体として6電極間に、均一で安定した平面状放電が生
起するのである。
As shown in FIG. 4, the composite vector of the electrode T 1 rotates in an elliptical locus. Since the combined vector at the moment shown in FIG. 4 is directed to the midpoint between the electrodes T 4 and T 5 , the discharge at this moment is bent while being divided and mainly reaches the electrodes T 4 and T 5 . Will be done. A planar discharge is generated by this divided discharge. Moreover, the above rotationally synthesized vector based on the electrode T 1 also exists in the other electrodes T 2 to T 6 as well.
As a whole, a uniform and stable planar discharge is generated between the six electrodes.

【0021】次に、この6相交流6電極コロナ放電装置
を用いたオゾン発生装置について、図5を参照しつつ説
明する。
Next, an ozone generator using this 6-phase AC 6-electrode corona discharge device will be described with reference to FIG.

【0022】図5中、符号7で指示するものは、酸素あ
るいは含酸素気体(以下、原料気体と呼ぶ)が流通する
円筒形状(内径90mm)のオゾン発生塔であり、このオゾ
ン発生塔7内部に放電電極T1 〜T6 から成る電極ユニ
ット1が設置してある。電極ユニット1が生起する平面
状コロナ放電部へ原料気体を通すことによって、放電電
子を酸素分子に効率良く衝突させオゾンを発生させるの
である。また、本実施例には、原料気体に乾燥処理を施
すための隔膜式乾燥器2やCaOを用いた乾燥塔5の他
に、前記オゾン発生塔7へ送る原料気体の圧力、流量を
調節するためのレギュレーター3、流量調節バルブ4、
及び流量計6が設置されている。また、オゾン発生塔7
にて生じたオゾンガスは、オゾン濃度計8にてオゾン濃
度が計測され、そして各種の用途に供される。なお、図
5には6相交流出力器は図示していない。
In FIG. 5, the reference numeral 7 designates a cylindrical (inner diameter 90 mm) ozone generation tower through which oxygen or oxygen-containing gas (hereinafter referred to as raw material gas) flows. An electrode unit 1 composed of discharge electrodes T 1 to T 6 is installed in. By passing the raw material gas through the planar corona discharge part generated by the electrode unit 1, the discharge electrons are efficiently collided with oxygen molecules to generate ozone. Further, in the present embodiment, in addition to the diaphragm dryer 2 for drying the raw material gas and the drying tower 5 using CaO, the pressure and flow rate of the raw material gas sent to the ozone generating tower 7 are adjusted. Regulator for flow control valve 4,
And a flow meter 6 are installed. In addition, the ozone generation tower 7
The ozone concentration of the ozone gas generated in 1 is measured by the ozone concentration meter 8 and is used for various purposes. The 6-phase AC output device is not shown in FIG.

【0023】『試験』上記した第1実施例6相交流6電
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置に対して行なった
試験の結果を以下に示す。
"Test" The results of the test conducted on the ozone generator using the six-phase AC six-electrode corona discharge of the first embodiment described above are shown below.

【0024】隣接電極間隔;10mm、消費電力;350
Wにて、コロナ放電を発生させ、オゾン発生装置へ、原
料気体として空気(酸素約20%)を、2 l/minで送給
したところ、160mg/min(オゾン濃度80g/m3)のオ
ゾン発生がみられた。このときのオゾン発生効率は、0.
46mg/Wmin(27.4g/KWH)に達するものであり、こ
の値は、90%酸素の気体を原料気体として用いた従来
装置の発生効率25g/KWHに匹敵するものであった。こ
の試験結果により、本発明装置が90%酸素の気体を原
料気体として用いてオゾン発生を行なった場合、その発
生効率が従来装置の効率を凌駕することは明らかであ
る。
Adjacent electrode spacing: 10 mm, power consumption: 350
At W, a corona discharge was generated, and air (oxygen approximately 20%) was fed as a raw material gas to the ozone generator at 2 l / min, resulting in 160 mg / min (ozone concentration 80 g / m 3 ) of ozone. Occurrence was observed. At this time, the ozone generation efficiency is 0.
The value reached 46 mg / Wmin (27.4 g / KWH), which was comparable to the generation efficiency of 25 g / KWH of the conventional apparatus using 90% oxygen gas as the raw material gas. From these test results, it is clear that when the device of the present invention uses the gas of 90% oxygen as a raw material gas to generate ozone, the generation efficiency thereof exceeds the efficiency of the conventional device.

【0025】『第2実施例』第2実施例のオゾン発生装
置は、3相交流4電極コロナ放電装置を用いるものであ
る。コロナ放電装置以外の構成は第1実施例と同様であ
り、この3相交流4電極コロナ放電装置についてのみ、
図6を参照しつつ説明する。
[Second Embodiment] The ozone generator of the second embodiment uses a three-phase AC four-electrode corona discharge device. The configuration other than the corona discharge device is the same as that of the first embodiment, and only for this three-phase AC four-electrode corona discharge device,
This will be described with reference to FIG.

【0026】図6中符号11で指示するものは、コロナ放
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット11
は、上部に屈曲部を有する3本の直径2mmのステンレス
製棒状放電電極T1 〜T3 と、屈曲部をもたない直径2
mmのステンレス製アース電極T0 とから構成されてお
り、碍子を介して図示しない電極ホルダによって、電極
1 〜T3 は、その先端部を正三角形頂点位置付近に近
接させた状態に保持され電極T0 は、その先端部を正三
角形中心点付近に位置するように保持される。この電極
ユニット11の放電電極T1 〜T3 と、3相交流電源とデ
ルタ結線(スター結線でも良い)した3相交流出力端子
U−X、V−Y、及びW−Zとを、変圧器S1 〜S3
介して接続するのである。
The reference numeral 11 in FIG. 6 indicates an electrode unit for generating a corona discharge.
Are three stainless steel rod-shaped discharge electrodes T 1 to T 3 each having a bent portion at a diameter of 2 mm and a diameter 2 having no bent portion.
mm ground electrode T 0 made of stainless steel, and the electrodes T 1 to T 3 are held in a state in which the tips of the electrodes T 1 to T 3 are brought close to the equilateral triangular vertex positions by an electrode holder (not shown) via an insulator. The electrode T 0 is held so that its tip is located near the center point of the equilateral triangle. The discharge electrodes T 1 to T 3 of this electrode unit 11 and the three-phase AC output terminals U-X, V-Y, and W-Z that are delta-connected (or star-connected) with the three-phase AC power supply are connected to a transformer. The connection is made through S 1 to S 3 .

【0027】ここで仮に、アース電極T0 を設置しない
で、3本の電極T1 〜T3 のみを正三角形各頂点位置付
近に近接配置して構成した3相交流3電極コロナ放電装
置において、第1実施例で説明したような電極T1 を基
にした回転合成ベクトルを考えてみる。この3相交流3
電極装置の場合でも、回転合成ベクトルが電極T2 と電
極T3 との中間点を指向する瞬間は存在するわけである
が、当該放電装置においては、電極T1 からみた電極T
2 方向と電極T3 方向との角度、つまり∠T21 3
が60°と余りに大きく(他の多相交流多電極放電装置
の中で最大。上述した6相交流6電極装置の場合∠T4
1 5 =30°)、電極T1 〜T3 が形成する正三角
形の中心点部分には、殆ど放電が生じなくなる。このた
め、第2実施例において、放電電極T1 〜T3 が形成す
る正三角形の中心点付近にアース電極T0 を設けるので
ある。
[0027] Here assumed, without installing a ground electrode T 0, the 3-phase AC three-electrode corona discharge device constituted by closely arranged only three electrodes T 1 through T 3 in an equilateral triangle around the vertex positions, Consider a rotational composite vector based on the electrode T 1 as described in the first embodiment. This three-phase AC 3
Even in the case of the electrode device, there is a moment when the rotational combined vector is directed to the midpoint between the electrodes T 2 and T 3 , but in the discharge device, the electrode T 1 viewed from the electrode T 1.
The angle between the two directions and the direction of the electrode T 3 , that is, ∠T 2 T 1 T 3
Is too large (60 °, the largest among other multi-phase AC multi-electrode discharge devices. In the case of the above-mentioned 6-phase AC 6-electrode device ∠T 4
(T 1 T 5 = 30 °), almost no discharge occurs at the center point portion of the equilateral triangle formed by the electrodes T 1 to T 3 . Therefore, in the second embodiment, the ground electrode T 0 is provided near the center point of the equilateral triangle formed by the discharge electrodes T 1 to T 3 .

【0028】[0028]

【本発明の効果】以上、実施例をもって説明したとお
り、本発明にかかる多相交流多電極コロナ放電装置にあ
っては、放電電極の配置精度に殆ど関係なく、多電極間
において、均一かつ安定な平面状コロナ放電を得ること
ができるので、この多相交流多電極コロナ放電装置を用
いたオゾン発生装置によれば、放電電子を効率よく酸素
分子に衝突させることができ、極めて高能率にオゾンを
生成することが可能になる。
As described above with reference to the embodiments, in the multi-phase AC multi-electrode corona discharge device according to the present invention, there is almost no relation to the placement accuracy of the discharge electrodes, and it is uniform and stable among the multiple electrodes. Since it is possible to obtain a flat planar corona discharge, according to the ozone generator using this multi-phase AC multi-electrode corona discharge device, it is possible to cause the discharge electrons to efficiently collide with oxygen molecules, resulting in extremely high efficiency of ozone discharge. Can be generated.

【0029】また、この平面状放電が、向きを揃えつつ
高速回転する複数の放電により形成されるので、放電効
率自体も従来装置に比して格段に向上し、放電電圧を極
限まで高める必要がなく、従って高電圧印加によるリー
ク防止対策に多大な努力を払うことも必要ない。
Further, since this planar discharge is formed by a plurality of discharges which rotate at high speed while aligning the directions, the discharge efficiency itself is remarkably improved as compared with the conventional device, and it is necessary to raise the discharge voltage to the limit. Therefore, it is not necessary to make a great effort to prevent leakage by applying a high voltage.

【0030】さらに、6相交流6電極コロナ放電装置を
用いる場合には、構造の複雑化を伴うことなくシンプル
な構成によって、3相交流電源から6相交流を得ること
ができるので、とても手軽に大量のオゾンを得ることが
可能となる。
Furthermore, when a 6-phase AC 6-electrode corona discharge device is used, 6-phase AC can be obtained from a 3-phase AC power source with a simple structure without complicating the structure, so it is very easy. It is possible to obtain a large amount of ozone.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明第1実施例の6相交流6電極コロナ放電
装置の構成概要結線図である。
FIG. 1 is a schematic configuration wiring diagram of a 6-phase AC 6-electrode corona discharge device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第1実施例の6相交流6電極コロナ放電
装置変形例の構成概要結線図である。
FIG. 2 is a schematic configuration wiring diagram of a modified example of the 6-phase AC 6-electrode corona discharge device of the first embodiment of the present invention.

【図3】第1実施例の6相交流6電極コロナ放電装置に
おける各電極間に印加される交流の電圧ベクトル図であ
る。
FIG. 3 is a voltage vector diagram of an alternating current applied between each electrode in the six-phase alternating current six-electrode corona discharge device of the first embodiment.

【図4】第1実施例の6相交流6電極コロナ放電装置に
おける各電極間に印加される交流の合成ベクトル図であ
る。
FIG. 4 is a combined vector diagram of alternating currents applied between electrodes in the six-phase alternating current six-electrode corona discharge device of the first embodiment.

【図5】第1実施例の6相交流6電極コロナ放電装置を
用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an entire ozone generator using the 6-phase AC 6-electrode corona discharge device of the first embodiment.

【図6】本発明第2実施例の3相交流4電極コロナ放電
装置の構成概要結線図である。
FIG. 6 is a schematic configuration wiring diagram of a three-phase AC four-electrode corona discharge device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜S6 単相変圧器 T0 アース電極 T1 〜T6 放電電極 1、11 電極ユニット 7 オゾン発生塔S 1 to S 6 single-phase transformer T 0 ground electrode T 1 to T 6 discharge electrode 1, 11 electrode unit 7 ozone generator tower

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n相交流を出力するn相交流出力器と、
放電電極T1 〜Tnの先端部を正n角形各頂点位置付近
に近接配置して成る電極ユニットとを含み、 前記n相交流出力器の各相出力端子を、その位相の早い
順に前記電極ユニットの放電電極T1 〜Tn へ、右また
は左回り順に接続せしめることを特徴とする多相交流多
電極コロナ放電装置。
1. An n-phase alternating current output device for outputting n-phase alternating current,
An electrode unit in which the tip portions of the discharge electrodes T 1 to T n are arranged in the vicinity of respective vertex positions of a regular n-sided polygon, and the respective phase output terminals of the n-phase AC output device are arranged in the order of earlier phases of the electrodes. A multi-phase AC multi-electrode corona discharge device, characterized in that discharge electrodes T 1 to T n of the unit are connected in a clockwise or counterclockwise order.
【請求項2】 6相交流を出力する6相交流出力器と、
放電電極T1 〜T6の先端部を正六角形各頂点位置付近
に近接配置して成る電極ユニットとを含み、 前記6相交流出力器の各相出力端子を、その位相の早い
順に前記電極ユニットの放電電極T1 〜T6 へ、右また
は左回り順に接続せしめることを特徴とする多相交流多
電極コロナ放電装置。
2. A 6-phase AC output device for outputting 6-phase AC,
An electrode unit in which the tip portions of the discharge electrodes T 1 to T 6 are closely arranged near the respective vertex positions of the regular hexagon, and the output terminals of the respective phases of the 6-phase AC output device are arranged in the order of earlier phases. A multi-phase AC multi-electrode corona discharge device, characterized in that the discharge electrodes T 1 to T 6 are connected in the clockwise or counterclockwise order.
【請求項3】 放電電極T1 〜T3 の先端部を正三角形
各頂点位置付近に近接配置し且つ正三角形の中心点位置
付近にアース電極T0 を設けることにより電極ユニット
を構成し、3相交流電源の各相出力端子を当該電極ユニ
ットの放電電極T1 〜T3 へ接続せしめることを特徴と
する多相交流多電極コロナ放電装置。
3. An electrode unit is constructed by disposing the tip ends of the discharge electrodes T 1 to T 3 in proximity to the respective vertex positions of the equilateral triangle and providing a ground electrode T 0 near the center point position of the equilateral triangle. multiphase alternating multiple electrode corona discharge device each phase output terminal of the phase AC power source, characterized in that allowed to connect to the discharge electrodes T 1 through T 3 of the electrode unit.
【請求項4】 6相交流を出力する6相交流出力器とし
て、 3相交流電源の各相の出力端子毎に並列に2個ずつ3組
の変圧器S1 ・S4 、変圧器S5 ・S2 、及び変圧器S
3 ・S6 を接続し対となし、これら対として並列接続さ
れた各対の変圧器の一方の変圧器二次巻線の巻き終わり
と他方の変圧器二次巻線の巻き始めとを結線し、これら
3組の結線部同士を更に接続して、共通結線していない
側の変圧器二次巻線の端子を出力端子とする6相交流出
力器を用いることを特徴とする請求項2記載の多相交流
多電極コロナ放電装置。
4. As a 6-phase AC output device for outputting 6-phase AC, three sets of transformers S 1 · S 4 and transformer S 5 are provided in parallel for each output terminal of each phase of the 3-phase AC power supply.・ S 2 and transformer S
3 · S 6 is connected to form a pair, and the winding end of one transformer secondary winding and the winding start of the other transformer secondary winding of each pair of transformers connected in parallel are connected. Then, a 6-phase AC output device is further used in which these three sets of connection parts are further connected to each other and the terminals of the secondary windings of the transformer not connected in common are used as output terminals. The described multi-phase AC multi-electrode corona discharge device.
【請求項5】 n相交流を出力するn相交流出力器と、 放電電極T1 〜Tn の先端部を正n角形の各頂点位置付
近に近接配置し、前記n相交流出力器の各相出力端子
を、その位相の早い順に放電電極T1 〜Tn へ、右また
は左回り順に接続して成る電極ユニットと、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。
5. An n-phase alternating current output device for outputting an n-phase alternating current, and the tips of the discharge electrodes T 1 to T n are arranged in the vicinity of respective vertex positions of a regular n-sided polygon, and each of the n-phase alternating current output devices An electrode unit in which the phase output terminals are connected to the discharge electrodes T 1 to T n in the order of their phases in the right or left order, and an ozone generation tower in which the electrode unit is built and through which oxygen or oxygen-containing gas flows An ozone generator using a multi-phase AC multi-electrode corona discharge characterized by including:
【請求項6】 6相交流を出力する6相交流出力器と、 放電電極T1 〜T6 の先端部を正六角形の各頂点位置付
近に近接配置し、前記6相交流出力器の各相出力端子
を、その位相の早い順に放電電極T1 〜T6 へ、右また
は左回り順に接続して成る電極ユニットと、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。
6. A 6-phase AC output device for outputting 6-phase AC, and the discharge electrodes T 1 to T 6 are provided with their tips in the vicinity of respective vertex positions of a regular hexagon, and each phase of the 6-phase AC output device is arranged. An electrode unit in which the output terminals are connected to the discharge electrodes T 1 to T 6 in the order of their phases in the order of right or left, and an ozone generation tower in which the electrode unit is built and through which oxygen or oxygen-containing gas flows. An ozone generator using a multi-phase AC multi-electrode corona discharge characterized by including:
【請求項7】 放電電極T1 〜T3 の先端部を正三角形
の各頂点位置付近に近接配置し、且つ正三角形の中心点
位置付近にアース電極T0 を設けて成る電極ユニット
と、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。
7. The tip of the discharge electrode T 1 through T 3 arranged close to the vicinity of the apexes of an equilateral triangle, the electrode unit comprising and a ground electrode T 0 is provided in the vicinity of the center point position of an equilateral triangle, the An ozone generator using a multi-phase alternating current multi-electrode corona discharge, characterized in that it comprises an ozone generator tower containing an electrode unit therein and through which oxygen or an oxygen-containing gas flows.
【請求項8】 6相交流を出力する6相交流出力器とし
て、 3相交流電源の各相の出力端子毎に並列に2個ずつ3組
の変圧器S1 ・S4 、変圧器S5 ・S2 、及び変圧器S
3 ・S6 を接続し対となし、これら対として並列接続さ
れた各対の変圧器の一方の変圧器二次巻線の巻き終わり
と他方の変圧器二次巻線の巻き始めとを結線し、これら
3組の結線部同士を更に接続して、共通結線していない
側の変圧器二次巻線の端子を出力端子とする6相交流出
力器を用いることを特徴とする請求項6記載の多相交流
多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。
8. As a 6-phase AC output device for outputting 6-phase AC, three sets of transformers S 1 · S 4 and transformer S 5 are arranged in parallel for each output terminal of each phase of the 3-phase AC power supply.・ S 2 and transformer S
3 · S 6 is connected to form a pair, and the winding end of one transformer secondary winding and the winding start of the other transformer secondary winding of each pair of transformers connected in parallel are connected. 7. A 6-phase AC output device is further used in which these three sets of connection parts are further connected to each other and the terminals of the transformer secondary windings not commonly connected are used as output terminals. An ozone generator using the described multi-phase AC multi-electrode corona discharge.
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