JPH08320212A - オゾナイザの放電ギャップ調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電電極の端部付近以外の放電ギャップ値の
計測を可能にし、電極の全ての部分にわたって均一な放
電ギャップ値を得ることを可能にする。 【構成】 上側平板１及び下側平板２を有するオゾナイ
ザの気体取入口側にレーザ９が設置され、気体放出口側
にレーザセンサ１０が設置される。レーザ９から投光さ
れるレーザ光は、平板１，２にぶつかる部分は遮蔽され
るが、その間の部分は放電ギャップ６を通過してレーザ
センサ１０により受光される。したがって、レーザセン
サ１０により放電ギャップ値Ｇを計測できる。この計測
により、平板１，２間の端部付近ばかりでなく、それ以
外の部分における放電ギャップについても均一な調整を
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾナイザの放電電極
間の放電ギャップを調整する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オゾンは強い酸化力を有する気体であ
り、漂白作用や殺菌作用を持っている。オゾナイザは、
このオゾンを発生させる装置であり、病院や学校など種
々の施設において使用されている。

【０００３】図７は、このようなオゾナイザの概略構成
を示す斜視図である。このオゾナイザの放電電極は、平
行平板型と呼ばれるものであり、互に対向して配置され
た一対の平板１，２により形成されている。上側の平板
１はステンレス等の金属により形成されており、電極線
３が接続されている。また、下側の平板２はガラスやア
ルミナ等の誘電体により形成されており、その下面には
電極線４が接続された薄い金属板５が取付けられてい
る。

【０００４】平板１，２間にはセラミック又はテフロン
等の絶縁材により形成された一対のスペーサ７，７が介
挿されており、これにより放電ギャップ６が確保されて
いる。この放電ギャップ６は、図７では大きく図示され
ているが、その値Ｇは実際には１ミリ以下の小さなもの
である。電極線３，４は、図示を省略した交流電源装置
に接続されており、平板１，２間に１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ
程度の交流電圧が印加されるようになっている。

【０００５】そして、図７の手前側が気体取入口、向う
側が気体放出口となっており、気体取入口から矢印のよ
うに流入した乾燥空気Ｏ₂ は放電ギャップ６を通過中に
オゾン化され、気体放出口からオゾンガスＯ₃ として矢
印のように放出されるようになっている。

【０００６】ところで、オゾンを効率よく発生させるた
めには、放電ギャップ６の値Ｇが全ての部分においてで
きるだけ均一であることが望ましい。もし、この値Ｇが
不均一である場合、値Ｇが小さな部分に放電が集中して
局所的に温度が上昇してしまい、その結果、オゾン収率
が低下することになる。したがって、オゾナイザの組立
時には、この値Ｇを均一にするための調整作業が重要と
なる。従来、この調整は、作業員が木ハンマ等で平板
１，２を叩きながら、経験と勘に頼りながら、各部分の
値Ｇを微妙に変化させることにより行なっていた。

【０００７】図８は、円筒型放電電極を有するオゾナイ
ザの概略構成を示す縦断面図である。この図において、
一対の外側円筒１ａ及び内側円筒２ａは互に対向して配
置されており、内側円筒２ａの内面には金属膜５ａが貼
設されている。これらの円筒１ａ，２ａは図７における
平板１，２と同様の材質のものであり、それぞれに電極
線３ａ，４ａが接続されている。

【０００８】そして、これら円筒１ａ，２ａの両端部に
は、セラミック又はテフロン等の絶縁材により形成され
た一対のスペーサ７ａ，７ａが介挿されている。図１０
は、このスペーサ７ａの形状を示す斜視図である。この
図に示すように、スペーサ７ａは、ドーナツ状の鍔部７
_a1と、その内周面より延びる４つのギャップ支持脚７_a2
を有している。この支持脚７_a2の端部の爪部により放電
ギャップ６ａが確保されている。

【０００９】この放電ギャップ６ａの値Ｇを均一にする
ための調整作業も作業員の経験と勘に基いて行われてい
るが、円筒１ａの両端面はスペーサ７の鍔部７_a1により
覆われている。そのため、値Ｇの計測は、計測可能な部
分のギャップ値にスペーサ７ａの厚みを加えて算出する
という間接的な計測にならざるを得ず、正確な値を求め
ることができなかった。

【００１０】そこで、図１０のスペーサ７ａに代えて、
図１１に示すようにコイル状に巻回されたリング８を用
いる構成も提案されている。この構成を図９に示す。こ
の構成によれば、スペーサ８を介挿して円筒１ａ，２ａ
を組立てた後、両端面において、放電ギャップ６ａの値
Ｇをゲージにより直接的に計測することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、放電ギャップにゲージを当てて計測を行う方法で
は、正確な放電ギャップ値を求めることはできず、全て
の部分にわたって均一な放電ギャップ値を求めることが
できない。

【００１２】すなわち、図７の平行平板型放電電極の場
合、平板１，２の中央部付近は、それ自身の重量により
たわみが生じているはずであるが、ゲージにより計測で
きるのは、端部付近における放電ギャップ値のみであ
り、この中央部付近の放電ギャップ値を計測することは
できない。

【００１３】また、図８及び図９の円筒型放電電極の場
合、図７の場合のような重量によるたわみは殆んど生じ
ないが、円筒１ａ，２ａを正確に同心上に配置するため
には端部付近以外の放電ギャップ値を計測する必要があ
る。しかし、この場合も、図８及び図９から明らかなよ
うに、端部付近以外のギャップ値を計測することはでき
ない。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、放電電極の端部付近以外の放電ギャップ値の計測
を可能にし、電極の全ての部分にわたって均一な放電ギ
ャップ値を得ることが可能なオゾナイザの放電ギャップ
調整方法を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、互に対向して配
置された一対の放電電極の間にスペーサを設けて放電ギ
ャップを形成し、気体取入口から取入れた気体をこの放
電ギャップに通すことによりオゾン化し、オゾン化した
気体を気体放出口より放出するオゾナイザにおいて、前
記気体取入口又は気体放出口のうちの一方の側に設置し
た投光手段から直線光を投光させると共に、これを他方
の側に設置した受光手段に受光させることにより前記放
電ギャップの値を計測し、この計測に基いて前記放電ギ
ャップの寸法調整を行うこと、を特徴とするものであ
る。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記投光手段及び受光手段はレーザ及びレ
ーザのセンサであること、を特徴とするものである。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記放電電極は、互に平行な平面を
有する一対の平板により形成されるものであること、を
特徴とするものである。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記放電電極は、一対の外側円筒及
び内側円筒により形成されるものであり、前記スペーサ
は、前記気体取入口及び気体放出出口付近の双方に取付
けられる一対のものであって、前記外側円筒の端面に当
接するドーナツ状鍔部と、この鍔部の内周面から前記放
電ギャップへ向かって延びる複数のギャップ支持脚と、
により形成されていると共に、この鍔部の内径は前記外
側円筒の内径より大きなものであり、前記投光手段及び
受光手段による投光及び受光を、前記複数のギャップ支
持脚により遮蔽されない位置にて行なわせること、を特
徴とするものである。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記オゾナイザが、前記放電電極を複数個
有する多管型オゾナイザであること、を特徴とするもの
である。

【００２０】

【作用】放電電極における放電は全体として均一に発生
させる必要があるため、気体取入口から気体放出口に至
るまで放電ギャップの値は一定となっている。したがっ
て、気体取入口から投光した直線光は、その幅が変化す
ることなく気体放出口側で受光されるはずであるから、
変化していた場合には、その変化がなくなるように、一
対の放電電極の相互間の位置関係を微調整すればよい。
このように、直線光を利用した計測により、放電電極の
端部付近以外の位置における放電ギャップについても、
その寸法調整を行うことが可能になる。

【００２１】直線光の投光及び受光を行う投光手段及び
受光手段としては、通常、レーザ及びレーザセンサが好
ましい。但し、これらのものに限定されるわけではな
い。

【００２２】そして、上記の調整方法は、平行平板型放
電電極又は円筒型放電電極のいずれに対しても適用する
ことができる。ただし、円筒型放電極の場合、従来と同
様のスペーサを用いたのでは、このスペーサが上記投光
及び受光を阻害してしまうことになる。そのため、スペ
ーサを構成するドーナツ状鍔部の内径を外側円筒の内径
より大きくし、さらに、ギャップは支持脚により遮蔽さ
れない位置にて上記投光及び受光を行うようにする。

【００２３】また、上記調整方法は、円筒型放電極を複
数個有する多管型オゾナイザに対しても適用することが
できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図６に基き
説明する。但し、図７乃至図９と同様の構成要素には同
一符号を付して重複した説明を省略する。

【００２５】図１は請求項１，２，３記載の発明の実施
例についての説明図である。この図において、手前側の
気体取入口付近には投光手段としてのレーザ９が設置さ
れ、向う側の気体放出口付近には受光手段としてのレー
ザセンサ１０が設置されている。

【００２６】放電ギャップ６の調整作業を行う場合は、
まず、レーザ９から縦長のレーザ光を投光させる。この
レーザ光は、平板１，２及び金属板５に当たる部分が遮
られるが、その他の部分はレーザセンサ１０により受光
される。したがって、図示するように、平板１の影部分
と、平板２及び金属板５の影との間に挟まれた受光部分
の幅を放電ギャップ値Ｇとして計測することができる。
そして、この計測に基いて、平板１，２の相対的位置を
微小距離だけ変化させ、全ての部分にわたって放電ギャ
ップ値Ｇが均一になるように微調整作業を行う。

【００２７】この場合、レーザセンサ１０により計測さ
れる放電ギャップ値Ｇは、気体取入口から気体放出口に
至るまでの間における最小値であり、また、この最小値
となっている部分がどこであるかについては特定するこ
とができない。しかし、端部付近における既知のギャッ
プ値に、レーザセンサ１０へ映し出されたギャップ値Ｇ
を近づけるように調整することができるので、端部付近
以外のギャップ値については全く計測することができな
かった従来方法に比べれば、はるかに精度の良好な調整
作業を行うことができる。

【００２８】なお、図１のような平行平板型の放電電極
の場合は、本発明に係る調整作業によっても依然とし
て、中央部付近のたわみの影響を受けることになる。そ
こで、中央部付近に、スペーサ７と同材質のボスを介挿
させたり、あるいは、平板１，２を吊り下げた状態と
し、レーザ光を上下方向に投光させるなどして、中央部
付近にたわみが生じないようにして計測することも有効
である。

【００２９】図２は請求項１，２，４記載の発明の実施
例についての説明図である。図１の平行平板型放電電極
の場合に比べて、この図２の円筒型放電電極は中央部付
近にたわみを殆んど生じないので、請求項１記載の発明
の適用例としてはより好ましいものとなっている。

【００３０】図２では円筒１ａ，２ａの端部付近の構造
の図示を省略してあるが、この両端部には図３に示すよ
うに１対のスペーサ１１，１１が介挿されている。図４
は、このスペーサ１１の形状を示す斜視図である。スペ
ーサ１１は、ドーナツ状の鍔部１１₁ と、その内周面よ
り延びる４つのギャップ支持脚１１₂ とを有しており、
図１０のスペーサ７ａと類似の形状をしている。しか
し、図３に示したように、鍔部１１₁ の内径Ｄ₂ φは外
周円筒１ａの内径Ｄ₁ φよりも大きくなっている。した
がって、図３の左方からレーザ９より投光されたレーザ
光は、スペーサ１１に遮蔽されることなく放電ギャップ
６ａを通過し、右方のレーザセンサ１０により受光され
る。

【００３１】ただし、レーザ光の投光位置がギャップ支
持脚１１₂ と重なってしまうと、レーザ光は受光されな
くなってしまう。そこで、レーザ光を投光する場合に
は、図５に示すように、投光位置が互に隣接するギャッ
プ支持脚１１₂ ，１１₂ の中間にくるように注意する必
要がある。

【００３２】上記のように、レーザ９及びレーザセンサ
１０を用い、さらに、スペーサ１１の形状を工夫するこ
とによって、円筒１ａ，２ａ間の放電ギャップ値を容易
且つ正確に計測することができるので、放電ギャップの
調整作業を効率良く、しかも良好な精度で行うことがで
きる。

【００３３】図６は請求項５記載の発明の実施例につい
ての説明図である。この実施例におけるオゾナイザは、
多量のオゾンを発生させることができる多管型オゾナイ
ザと呼ばれるもので、図３に示した単管型オゾナイザ１
ａ，２ａの組立体を管体１２の内部に複数個収納したも
のである。

【００３４】この場合の放電ギャップ値の計測及び調整
作業は上記と同様に行なえば良いが、大きな高さのレー
ザ９及びレーザセンサ１０を用いることとすれば、数個
の放電ギャップ値の計測及び調整を同時に行うことがで
き、作業効率を上げることができる。なお、単体のレー
ザ９及びレーザセンサ１０では高さが足りない場合は、
これらを縦方向につなげることにより必要な高さを得る
ことができる。

【００３５】上記各実施例では、投光手段及び受光手段
として、最も一般的なレーザ及びレーザセンサを使用し
た場合について説明したが、これのみに限定されるわけ
ではなく、直線光の投光及び受光が可能なものであれば
他の装置を使用してもよい。

【００３６】また、上記各実施例では、オゾナイザの気
体取入口の側に投光手段であるレーザ９を設置し、気体
放出口の側に受光手段であるレーザセンサ１０を設置し
た例を示したが、もちろん、これは互に逆に設置するこ
ととしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、気体取
入口又は気体放出口のうちの一方の側に設置した投光手
段から直線光を投光させると共に、これを他方の側に設
置した受光手段に受光させることにより放電ギャップの
値を計測し、この計測に基いて放電ギャップの寸法調整
を行う構成としたので、放電電極の端部付近以外の放電
ギャップ値の計測を可能にし、電極の全ての部分わたっ
て均一な放電ギャップ値を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２，３記載の発明の実施例について
の説明図。

【図２】請求項１，２，４記載の発明の実施例について
の説明図。

【図３】図２における円筒型放電電極の構造を示す縦断
面図。

【図４】図４におけるスペーサの形状を示す斜視図。

【図５】図２におけるレーザからのレーザ光の投光位置
を示す説明図。

【図６】請求項５記載の発明の実施例についての説明
図。

【図７】平行平板型オゾナイザの構成を示す斜視図。

【図８】円筒型オゾナイザの従来構成を示す縦断面図。

【図９】円筒型オゾナイザの他の従来構成を示す斜視
図。

【図１０】図８におけるスペーサの形状を示す斜視図。

【図１１】図９においてスペーサとして用いられるコイ
ル状リングの形状を示す説明図。

【符号の説明】

１，２ 上側平板及び下側平板（一対の放電電極） １ａ，２ａ 外側円筒及び内側円筒（一対の放電極） ６ 放電ギャップ ７，１１ スペーサ ９ レーザ（発光手段） １０ レーザセンサ（受光手段） Ｇ 放電ギャップ値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 岡 康 一 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 村 田 隆 昭 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互に対向して配置された一対の放電電極の
   間にスペーサを設けて放電ギャップを形成し、気体取入
   口から取入れた気体をこの放電ギャップに通すことによ
   りオゾン化し、オゾン化した気体を気体放出口より放出
   するオゾナイザにおいて、 前記気体取入口又は気体放出口のうちの一方の側に設置
   した投光手段から直線光を投光させると共に、これを他
   方の側に設置した受光手段に受光させることにより前記
   放電ギャップの値を計測し、この計測に基いて前記放電
   ギャップの寸法調整を行うこと、 を特徴とするオゾナイザの放電ギャップ調整方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のオゾナイザの放電ギャップ
   調整方法において、 前記投光手段及び受光手段はレーザ及びレーザのセンサ
   であること、 を特徴とするオゾナイザの放電ギャップ調整方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のオゾナイザの放電ギ
   ャップ調整方法において、 前記放電電極は、互に平行な平面を有する一対の平板に
   より形成されるものであること、 を特徴とするオゾナイザの放電ギャップ調整方法。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載のオゾナイザの放電ギ
   ャップ調整方法において、 前記放電電極は、一対の外側円筒及び内側円筒により形
   成されるものであり、 前記スペーサは、前記気体取入口及び気体放出口付近の
   双方に取付けられる一対のものであって、前記外側円筒
   の端面に当接するドーナツ状鍔部と、この鍔部の内周面
   から前記放電ギャップへ向かって延びる複数のギャップ
   支持脚と、により形成されていると共に、この鍔部の内
   径は前記外側円筒の内径より大きなものであり、 前記投光手段及び受光手段による投光及び受光を、前記
   複数のギャップ支持脚により遮蔽されない位置にて行な
   わせること、 を特徴とするオゾナイザの放電ギャップ調整方法。
5. 【請求項５】請求項４記載のオゾナイザの放電ギャップ
   調整方法において、 前記オゾナイザが、前記放電電極を複数個有する多管型
   オゾナイザであること、 を特徴とするオゾナイザの放電ギャップ調整方法。