JPH0831546A - オゾン発生装置 - Google Patents

オゾン発生装置

Info

Publication number
JPH0831546A
JPH0831546A JP16348994A JP16348994A JPH0831546A JP H0831546 A JPH0831546 A JP H0831546A JP 16348994 A JP16348994 A JP 16348994A JP 16348994 A JP16348994 A JP 16348994A JP H0831546 A JPH0831546 A JP H0831546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
ozone
electrode
ground electrode
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16348994A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomofumi Miyashita
朋史 宮下
Hisashi Suwahara
久 諏訪原
Michio Nishino
民智夫 西野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP16348994A priority Critical patent/JPH0831546A/ja
Publication of JPH0831546A publication Critical patent/JPH0831546A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無声放電式のオゾン発生装置において、投入
電力量に対するオゾン発生量を増加させる。 【構成】 容器本体11内に、高圧電極12を設け、該
電極12のガラス管(誘電体)13の外周面に強磁性材
料か、又は強磁性材料の内の軟磁性材料をコーティング
する。前記ガラス管13の同軸外周部にギャップ15を
介して接地電極16を設ける。ガラス管表面にコーティ
ングした磁性を持つ膜から生じた磁場によって、ギャッ
プ15中を移動する電子にローレンツ力が働き、その結
果電子の動きは直線状からコイル状になり、飛行距離が
長くなって電子と酸素分子の衝突回数が増加する。これ
によって少ない消費電力でオゾンが効率良く生成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理や屎尿処理等に
利用される無声放電式のオゾン発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】オゾンは極めて強い酸化力を有し、水の
殺菌、脱臭、脱色等の上下水処理や屎尿処理及び食品関
連における殺菌などの多くの用途に使われている。オゾ
ンの生成法には、紫外線照射法、放射線照射法、プラズ
マ放電法、無声放電法及び水の電気分解法等があるが、
工業的には無声放電法が主体である。
【0003】図6に無声放電法によるオゾン発生装置の
原理を示す。図6において高電圧電極1と接地電極2
は、両者間に空隙部3が形成されるように誘電体4を介
在させて並設されている。両電極1,2間に例えばAC
電圧を印加して空隙部3で無声放電を発生させ、原料と
なるガス(乾燥空気もしくは酸素)をこの空隙部3に通
すことによりオゾンを発生させている。
【0004】オゾンO3の理論収率は、 O2→O+O−118Kcal(吸熱反応) O+O2→O3+25Kcal(発熱反応) より、 3O2→2O3−68Kcal となり、O3を1mol生成するために34Kcal必
要となる。従って理論上の収率は1.2kgO3/KW
hとなる。しかし、消費電力に対するオゾンの生成効率
は理論収率に比べて極めて低く数%に過ぎず、残りの9
0数%の電力は熱となってオゾン生成に寄与していない
というのがオゾン発生装置の現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】オゾンの生成量に影響
を及ぼす主な因子としては、電極の形状、電極間ギャッ
プの大きさ、誘電体の形状及び材質、電極の冷却方法、
原料ガスの除湿や冷却方法、印加電圧の波形等が挙げら
れる。現在のオゾン発生装置は図6で示したように、電
極間に空隙部が形成されるように誘電体を介在させて、
その空隙部分で放電を起こさせる無声放電を応用する構
造などが主となっている。
【0006】図6において無声放電が起こると電極と誘
電体間の空隙部3に微小なストリーマ状放電柱が多数発
生し、その放電柱の中を大量の電子が流れる。その際空
隙部分を流れている原料ガス中の酸素分子O2と電子と
が衝突し、衝突電離によって酸素原子Oや励起酸素分子
2*が生成し、酸素分子O2と反応してオゾンO3が生
成される(放電の化学作用)。
【0007】ここでオゾン生成の原理を図7とともに詳
細に説明する。図7において、交流電圧を印加して無声
放電を起こさせる場合、誘電体側の電極1が正で接地側
の電極2が負となるAC電圧の正の半波の電圧上昇時
に、発生した微小なストリーマ状放電柱の中を電子が接
地電極2側から高電位となる誘電体4側に移動し、その
電子はある面積で誘電体4の表面に広がって堆積する。
そして次に発生するストリーマ状放電柱はすでに堆積し
ている多数の電子を避けて、まだ電子が堆積していない
誘電体4の表面の別の箇所に到達して同様に多数の電子
を表面に堆積させる。この繰り返しにより電子が堆積す
る箇所が誘電体4の表面に分散して存在するようにな
る。
【0008】電圧の極性が反転して誘電体4側の電極1
が負で接地側の電極2が正になって無声放電が起こる
と、誘電体表面に堆積していた電子は前記ストリーマ状
放電柱の中を、今度は電位が高くなる接地電極2側へ移
動する。このように電子が電極と誘電体の間を移動する
時に前述のような原料ガス中の酸素分子O2と衝突して
オゾンO3が生成されるわけである。
【0009】従ってオゾン発生装置の効率は電子と酸素
分子の衝突確率及び反応確率に大きく依存する。しかし
その確率は低く、ギャップ中の電子の加速に使われたエ
ネルギーの大部分は酸素分子以外との衝突または反応を
伴わない衝突によって熱エネルギーに変換されてオゾン
生成に寄与しないのが現状の問題点となっている。
【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、投入電力量に対するオゾン発生量を増加さ
せたオゾン発生装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の面に高
圧電極が設けられた誘電体と、該誘電体の他方の面に放
電ギャップを介して並設された接地電極とを備え、前記
高圧電極および接地電極間に電圧を印加し、前記放電ギ
ャップ内に流通させた原料ガス中にオゾンを発生させる
無声放電式のオゾン発生装置において、(1)前記誘電
体の他方の面に強磁性材料をコーティングしたことを特
徴とし、(2)前記誘電体の他方の面に強磁性材料の内
の軟磁性材料をコーティングしたことを特徴とし、
(3)前記接地電極の放電ギャップ側表面に強磁性材料
をコーティングしたことを特徴とし、(4)前記接地電
極の放電ギャップ側表面に強磁性材料の内の軟磁性材料
をコーティングしたことを特徴とし、(5)前記強磁性
材料は磁石であることを特徴とし、(6)前記強磁性材
料はフェライトであることを特徴とし、(7)前記軟磁
性材料は磁石であることを特徴とし、(8)前記軟磁性
材料はフェライトであることを特徴としている。
【0012】
【作用】
(1)請求項1、3、5、6に記載の発明において、誘
電体表面又は接地電極表面にコーティングした磁性を持
つ膜から生じた磁場によって、放電ギャップ中を移動す
る電子にローレンツ力が働き、その結果電子の動きは直
線状からコイル状になり、飛行距離が長くなって電子と
酸素分子の衝突回数が増加する。これによって同じ放電
電力で従来よりも多くのオゾンが発生する。
【0013】(2)請求項2、4、7、8に記載の発明
において、ギャップ中を移動する電子は誘電体表面又は
接地電極表面にコーティングした膜に渦状に磁場を生じ
させる。そのとき電子はエネルギーを消費するがその結
果、電子のエネルギー分布が変化しオゾン生成の妨害に
寄与する大きなエネルギーの電子数が減少する。これに
よって同じ放電電力で従来よりも多くのオゾンが発生す
る。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照しながら請求項1、5、6
に記載の発明の一実施例を説明する。本発明では高圧電
極に、粉末状にした強磁性材料をコーティングした誘電
体を使用するようにした。図1において容器本体11に
は、ガラス管(誘電体)13の内周面に金属コーティン
グを施した高圧電極12が収納されている。
【0015】ガラス管13の外周面には図2(a),
(b)に示すように強磁性材料をコーティングして成る
磁性体被膜14aが設けられている。ガラス管13の同
軸外周には所定幅のギャップ15を介して筒状の接地電
極16が設けられている。接地電極16の同軸外周の容
器本体11には冷却水入口17aと冷却水出口17bが
設けられている。
【0016】18は容器本体11の表面上に設けられた
高圧碍子であり、該高圧碍子18の内部には導体19が
挿通されている。導体19の端部は前記高圧電極12の
内周部に接触しており、該導体19を介して高電圧が印
加されるようになっている。20aは高圧電極12の一
端側の容器本体11に設けられた原料ガス入口、20b
は高圧電極12の他端側の容器本体11に設けられたオ
ゾン出口である。前記高圧電極12には導体19を介し
て高電圧が印加され、ギャップ15内に流通させた原料
ガス中にオゾンが発生するものである。
【0017】図1の装置を用いて、ガラス管13にコー
ティングする材料(磁性体被膜14a)の種類を変えて
実施した例を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】前記表1の実施例の条件下での単位面積当
たりの放電電力に対するオゾン発生量の関係を図3に示
す。これにより、従来例に比べて同一の放電消費電力で
オゾン発生量が増加しているのが判る。
【0020】このようにオゾン発生効率が上昇した主な
理由は、誘電体(ガラス管13)表面にコーティングし
た磁性を持つ膜から生じた磁場によって、放電ギャップ
中を移動する電子にローレンツ力が働き、その結果電子
の動きは直線状からコイル状になり、飛行距離が長くな
って電子と酸素分子の衝突回数が増加するためである。
【0021】次に請求項2、7、8に記載の発明の一実
施例を説明する。本発明では高圧電極に、粉末状にした
強磁性材料の内の軟磁性材料をコーティングした誘電体
を使用するようにした。具体的には図1の装置の磁性体
被膜14aを強磁性材料の内の軟磁性材料を用いて構成
するものである。
【0022】このように構成した装置を用いて、コーテ
ィングする軟磁性材料(磁性体被膜14a)の種類を変
えて実施した例を表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】前記表2の実施例の条件下での単位面積当
たりの放電電力に対するオゾン発生量の関係は前記図3
と同一となる。これにより、従来例に比べて同一の放電
消費電力でオゾン発生量が増加しているのが判る。
【0025】このようにオゾン発生効率が上昇した主な
理由は、ギャップ中を移動する電子は誘電体表面にコー
ティングした膜に渦状に磁場を生じさせる。そのとき電
子はエネルギーを消費するがその結果、電子のエネルギ
ー分布が変化しオゾン生成の妨害に寄与する大きなエネ
ルギーの電子数が減少するためである。
【0026】次に請求項3、5、6に記載の発明の一実
施例を説明する。本発明では接地電極に、粉末状にした
強磁性材料をコーティングするようにした。図4におい
て図1と同一部分は同一符号をもって示し、その説明は
省略する。図4において図1と異なる点は、前記磁性体
被膜14aの代わりに、接地電極16の内周面(ギャッ
プ15側)に図5(a),(b)に示すように強磁性材
料をコーティングして成る磁性体被膜14bを設けたこ
とにあり、その他の部分は図1と同一に構成されてい
る。
【0027】図4の装置を用いて、接地電極16にコー
ティングする材料(磁性体被膜14b)の種類を前記表
1の場合と同様に変えて実施した。その結果単位面積当
たりの放電電力に対するオゾン発生量の関係は図3と同
一の特性となった。これにより、従来例に比べて同一の
放電消費電力でオゾン発生量が増加しているのが判る。
【0028】このようにオゾン発生効率が上昇した主な
理由は、接地電極表面にコーティングした磁性を持つ膜
から生じた磁場によって、放電ギャップ中を移動する電
子にローレンツ力が働き、その結果電子の動きは直線状
からコイル状になり、飛行距離が長くなって電子と酸素
分子の衝突回数が増加するためである。
【0029】次に請求項4、7、8に記載の発明の一実
施例を説明する。本発明では接地電極に、粉末状にした
強磁性材料の内の軟磁性材料をコーティングするように
した。具体的には図4の装置の磁性体被膜14bを強磁
性材料の内の軟磁性材料を用いて構成するものである。
【0030】このように構成した装置を用いて、コーテ
ィングする軟磁性材料(磁性体被膜14b)の種類を前
記表2の場合と同様に変えて実施した。その結果単位面
積当たりの放電電力に対するオゾン発生量の関係は図3
と同一の特性となった。これにより、従来例に比べて同
一の放電消費電力でオゾン発生量が増加しているのが判
る。
【0031】このようにオゾン発生効率が上昇した主な
理由は、ギャップ中を移動する電子は接地電極表面にコ
ーティングした膜に渦状に磁場を生じさせる。そのとき
電子はエネルギーを消費するがその結果、電子のエネル
ギー分布が変化しオゾン生成の妨害に寄与する大きなエ
ネルギーの電子数が減少するためである。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、無声放電
式のオゾン発生装置において、誘電体表面か、又は接地
電極の表面に、強磁性材料か、又は強磁性材料の内の軟
磁性材料をコーティングしたので、従来の装置に比べて
同一の放電消費電力でオゾン発生量が著しく増加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1,2,,5,6,7,8に記載の発明
の一実施例を示す断面構成図。
【図2】図1の装置の要部を示す説明図。
【図3】本発明の各実施例の放電電力に対するオゾン発
生量の関係を表す特性図。
【図4】請求項3,4,5,6,7,8に記載の発明の
一実施例を示す断面構成図。
【図5】図4の装置の要部を示す説明図。
【図6】無声放電法によるオゾン発生の概要を表す説明
図。
【図7】無声放電法によるオゾン生成の原理を示す説明
図。
【符号の説明】
11…容器本体 12…高圧電極 13…ガラス管 14a,14b…磁性体被膜 15…ギャップ 16…接地電極

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の面に高圧電極が設けられた誘電体
    と、該誘電体の他方の面に放電ギャップを介して並設さ
    れた接地電極とを備え、前記高圧電極および接地電極間
    に電圧を印加し、前記放電ギャップ内に流通させた原料
    ガス中にオゾンを発生させる無声放電式のオゾン発生装
    置において、前記誘電体の他方の面に強磁性材料をコー
    ティングしたことを特徴とするオゾン発生装置。
  2. 【請求項2】 一方の面に高圧電極が設けられた誘電体
    と、該誘電体の他方の面に放電ギャップを介して並設さ
    れた接地電極とを備え、前記高圧電極および接地電極間
    に電圧を印加し、前記放電ギャップ内に流通させた原料
    ガス中にオゾンを発生させる無声放電式のオゾン発生装
    置において、前記誘電体の他方の面に強磁性材料の内の
    軟磁性材料をコーティングしたことを特徴とするオゾン
    発生装置。
  3. 【請求項3】 一方の面に高圧電極が設けられた誘電体
    と、該誘電体の他方の面に放電ギャップを介して並設さ
    れた接地電極とを備え、前記高圧電極および接地電極間
    に電圧を印加し、前記放電ギャップ内に流通させた原料
    ガス中にオゾンを発生させる無声放電式のオゾン発生装
    置において、前記接地電極の放電ギャップ側表面に強磁
    性材料をコーティングしたことを特徴とするオゾン発生
    装置。
  4. 【請求項4】 一方の面に高圧電極が設けられた誘電体
    と、該誘電体の他方の面に放電ギャップを介して並設さ
    れた接地電極とを備え、前記高圧電極および接地電極間
    に電圧を印加し、前記放電ギャップ内に流通させた原料
    ガス中にオゾンを発生させる無声放電式のオゾン発生装
    置において、前記接地電極の放電ギャップ側表面に強磁
    性材料の内の軟磁性材料をコーティングしたことを特徴
    とするオゾン発生装置。
  5. 【請求項5】 前記強磁性材料は磁石であることを特徴
    とする請求項1又は3に記載のオゾン発生装置。
  6. 【請求項6】 前記強磁性材料はフェライトであること
    を特徴とする請求項1又は3に記載のオゾン発生装置。
  7. 【請求項7】 前記軟磁性材料は磁石であることを特徴
    とする請求項2又は4に記載のオゾン発生装置。
  8. 【請求項8】 前記軟磁性材料はフェライトであること
    を特徴とする請求項2又は4に記載のオゾン発生装置。
JP16348994A 1994-07-15 1994-07-15 オゾン発生装置 Pending JPH0831546A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16348994A JPH0831546A (ja) 1994-07-15 1994-07-15 オゾン発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16348994A JPH0831546A (ja) 1994-07-15 1994-07-15 オゾン発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0831546A true JPH0831546A (ja) 1996-02-02

Family

ID=15774841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16348994A Pending JPH0831546A (ja) 1994-07-15 1994-07-15 オゾン発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0831546A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004224671A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Kansai Electric Power Co Inc:The オゾン発生方法およびオゾン発生装置
JP2010006615A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Kobe Steel Ltd オゾン発生装置及びオゾン発生方法
WO2011039971A1 (ja) * 2009-10-02 2011-04-07 住友精密工業株式会社 オゾンガス発生装置及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004224671A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Kansai Electric Power Co Inc:The オゾン発生方法およびオゾン発生装置
JP2010006615A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Kobe Steel Ltd オゾン発生装置及びオゾン発生方法
WO2011039971A1 (ja) * 2009-10-02 2011-04-07 住友精密工業株式会社 オゾンガス発生装置及びその製造方法
JP5369189B2 (ja) * 2009-10-02 2013-12-18 住友精密工業株式会社 オゾンガス発生装置及びその製造方法
US9193591B2 (en) 2009-10-02 2015-11-24 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Ozone gas generator and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Samaranayake et al. Ozone production using pulsed dielectric barrier discharge in oxygen
US20080056934A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
US6451252B1 (en) Odor removal system and method having ozone and non-thermal plasma treatment
Samaranayake et al. Pulsed power production of ozone using nonthermal gas discharges
US20190287763A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
JPH0831546A (ja) オゾン発生装置
Shirafuji et al. Generation of three-dimensionally integrated micro solution plasmas and its application to decomposition of organic contaminants in water
JPH1053404A (ja) オゾン発生装置
Zhou et al. Intensification of degradation of Sunset Yellow using packed bed in a pulsed high-voltage hybrid gas-liquid discharge system: Optimization of operating parameters, degradation mechanism and pathways
JPH07242403A (ja) オゾン発生装置
JPH0741303A (ja) オゾン発生装置
JPH08231206A (ja) オゾン発生装置
JPH0831547A (ja) オゾン発生装置
JP3417037B2 (ja) オゾン発生装置
JPH09156904A (ja) オゾン発生装置
JP3450452B2 (ja) プラズマ化学反応装置
JPH11209105A (ja) オゾン発生装置
JPH07237904A (ja) オゾン発生装置
JP4365595B2 (ja) オゾン発生方法およびオゾン発生装置
JPS632884B2 (ja)
JP3339114B2 (ja) オゾン発生装置の高電圧電極構造
JP3416982B2 (ja) オゾン発生装置
JP3187877B2 (ja) 放電反応装置
JPH10324504A (ja) 無声放電式オゾン生成方法及び装置
JP2002274814A (ja) オゾン発生装置