JPH09286605A - オゾナイザ放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外側電極と内側電極との間の放電空間内にお
けるガス温度を低下させ、オゾン発生効率を向上させ
る。 【解決手段】 密封容器１４内に円筒状の金属電極６が
配設され、この金属電極６の内部に円筒状の誘電体電極
５が配設されている。金属電極６と誘電体電極５との間
に、高圧電源１により高電圧が印加され、金属電極６と
誘電体電極５の間の放電空間ｇに無声放電が形成され
る。この放電空間ｇにおいてオゾン原料ガスからオゾン
が発生する。放電空間ｇで生じた熱は、誘電体電極５内
に設けられた熱伝導体７によって誘電体電極５の外方へ
放熱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオゾナイザ放電装置
に係り、とりわけ効果的に冷却することによりオゾン発
生効率を向上させることができるオゾナイザ放電装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にオゾナイザ放電装置は、金属電極
と誘電体電極、または一対の誘電体電極を備え、電極間
にスペーサを挿入することにより、微小な放電空間が形
成されている。オゾナイザ放電装置においては、両電極
間の放電空間にオゾン原料ガスが流され、両電極間に高
電圧を印加することにより放電空間に無声放電が発生
し、この無声放電によりオゾン原料ガスからオゾンが生
成される。

【０００３】ところで、オゾナイザ放電装置は、無声放
電により放電空間のガス温度が上昇する。放電空間のガ
ス温度が上昇するとオゾン濃度・収率が低下してしまう
ので、電極を冷却することにより放電空間のガス温度を
下げている。

【０００４】次に従来のオゾナイザ放電装置について図
７により説明する。図７は、従来のオゾナイザ放電装置
の一例を示す図である。オゾナイザ放電装置は円筒状の
金属電極６と、金属電極６の内側に配置された誘電体電
極５とを備え、誘電体電極５と金属電極６との間には放
電空間を形成するためのスペーサ１３が挿入されてい
る。また、誘電体電極５は、内面に付着された導電膜４
を有している。

【０００５】図７において、オゾン原料ガスがガス入口
管１１から気密容器１４に流入し、誘電体電極５と金属
電極６との間に形成された放電空間を流れ、ガス出口管
１２から流出する。この間、誘電体電極５と金属電極６
に、電源１から交流の高電圧をヒューズ２を介して高圧
給電端子３により高電圧が印加される。この場合、放電
空間に無声放電が形成され、オゾン原料ガスからオゾン
が発生する。無声放電で発生する熱は、金属電極６内に
入口９から流入し出口１０から流出する冷却水により冷
却される。これにより、放電空間のガス温度上昇が抑制
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来のオゾナイザ放電装置には、以下に述べるよう
な解決すべき課題がある。すなわち図７に示すオゾナイ
ザ放電装置では、金属電極６側のみ水冷却を行っている
ので、金属電極６に対向する誘電体電極５側は無声放電
により温度が上昇する。このため放電空間のガス温度が
上昇してオゾン濃度・収率が低下してしまう。

【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、効果的に冷却することによりオゾン発生効
率を向上させることができるオゾナイザ放電装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、オゾン原料ガ
ス入口管を有する密封容器と、密封容器内に配設された
外側電極と、外側電極の内側に配設され、外側電極との
間に放電空間を形成する円筒状の内側電極と、外側電極
および内側電極間に電圧を印加する電源と、円筒状の内
側電極内に挿入され、内側電極内の熱を内側電極外側へ
まで導く熱伝導体とを備えたことを特徴とするオゾナイ
ザ放電装置である。

【０００９】本発明によれば、外側電極と内側電極との
間に電圧を印加することにより、外側電極と内側電極と
の間の放電空間に無声放電を形成する。オゾン原料ガス
入口管から密封容器内に流入するオゾン原料ガスは、放
電空間内で無声放電によりオゾンとなる。オゾン原料ガ
スがオゾンとなる際に生じる熱は、内側電極内に設けら
れた熱伝導体によって内側電極外へ放熱される。このた
め、放電空間内におけるガス温度を低下させることがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明によるオゾ
ナイザ放電装置の一実施の形態を示す図である。

【００１１】図１に示すように、オゾナイザ放電装置は
入口管１１および出口管１２を有する密封容器１４と、
密封容器１４内に配置された円筒状の金属電極（外側電
極）６と、金属電極６の内側に配設され金属電極６との
間に放電空間ｇを形成する円筒状の誘電体電極（内側電
極）５とを備えている。

【００１２】このうち金属電極６は、密封容器１４内面
との間に円環状の空間を形成している。この金属電極６
と密封容器１４内面との間の空間内に冷却水８が入口９
から流入し、この冷却水８は出口１０から流出するよう
になっている。

【００１３】また図１に示すように、誘電体電極５はそ
の内面に付着された導電膜４を有しており、誘電体電極
５と金属電極６との間には、放電空間ｇを形成するため
スペーサ１３が介在されている。

【００１４】金属電極６は接地されており、他方、誘電
体電極５の導電膜４は、高圧給電端子３およびヒューズ
２を介して高圧電源１に接続されている。なお、高圧電
源１は接地されている。

【００１５】また誘電体電極５内には、薄板を巻付けて
構成された熱伝導体７が挿着されている。この場合、高
圧給電端子３は、誘電体電極５の開口端５ａ側に配置さ
れており、これに対して熱伝導体７は誘電体電極５の閉
止端５ｂ側に配置されている。

【００１６】次にこのような構成からなるる本実施例の
作用について説明する。まずオゾン原料ガスが入口管１
１から密封容器１４内に流入し、誘電体電極５と金属電
極６の間の放電空間ｇを通る。この間、高圧電源１によ
りヒューズ２および高圧給電端子３を介して、誘電体電
極５の導電膜４と金属電極６との間で高電圧が印加され
る。この場合、誘電体電極５と金属電極６との間の放電
空間ｇで無声放電が形成され、オゾン原料ガスからオゾ
ンが発生する。

【００１７】オゾン原料ガスからオゾンが発生する際、
熱が生じるが、金属電極６は冷却水８により冷却され
る。また誘電体電極５は、熱伝導の高い熱伝導体７によ
りその内部の熱が誘電体電極５外方へ放熱される。この
ように、金属電極６と誘電体電極５とが各々冷却される
ので、金属電極６と誘電体電極５との間の放電空間ｇ内
のガス温度を低下させることができ、これによりオゾン
濃度およびオゾン収率を向上させることができる。

【００１８】なお、図１に示す実施の形態において、オ
ゾナイザ放電装置を単管の金属電極６と、単管の誘電体
電極５とから構成した例を示したが、これに限らず多管
の金属電極６と多管の誘電体電極５とから構成してもよ
い。

【００１９】次に図２により、オゾナイザ放電装置の変
形例について説明する。図２に示す変形例はオゾン原料
ガス入口管１１を密封容器１４内に延長するとともに入
口管１１を誘電体電極５内に挿入したものであり、他は
図１に示す実施の形態と略同一である。

【００２０】図２において、図１に示す実施の形態と同
一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
すなわち、図２に示すように、密封容器１４に設けられ
た入口管１１は密封容器１４内において、誘電体電極５
内に挿入されている。この場合、入口管１１は誘電体電
極５の開口端５ａから誘電体電極５内に配設された熱伝
導体７内側に沿って延び、入口管１１の先端１１ａは誘
電体電極５の閉止端５ｂ近傍まで達している。

【００２１】図２において、入口管１１から密封容器１
４内に流入するオゾン原料ガスは、誘電体電極５の閉止
端５ｂまで送られ、その後誘電体電極５の内面に沿って
この内面を冷却しながら開口端５ａまで移動する。この
ように誘電体電極５の内面がオゾン原料ガスによって冷
却されるので、金属電極６と誘電体電極５との間の放電
空間ｇ内のガスをより確実に冷却することができる。

【００２２】次に図３によりオゾナイザ放電装置の更な
る変形例について説明する。図３に示す変形例は、高圧
給電端子３を誘電体電極５の閉止端５ｂ側に配置すると
ともに、熱伝導体７を開口端５ａ側に配設したものであ
り、他は図１に示す実施の形態と略同一である。図３に
おいて、図１に示す実施の形態と同一部分には同一符号
を付して詳細な説明は省略する。

【００２３】図３において、熱伝導体７を誘電体電極５
の開口端５ａ側に配置することにより、誘電体電極５内
の熱をより確実に開口端５ａから外方へ放熱することが
できる。

【００２４】次に図４により、オゾナイザ放電装置の更
なる変形例について説明する。図４に示す変形例は、入
口管１１を誘電体電極５内の熱伝導体７内に沿って延ば
すとともに、高圧給電端子３を誘電体電極５の閉止端５
ｂ側に配置したものであり、他は図１に示す実施の形態
と略同一である。

【００２５】図４において、図１に示す実施の形態と同
一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。す
なわち、図４に示すように、入口管１１は密封容器１４
内に延びるとともに、誘電体電極５内の熱伝導体７内に
沿って延び、その先端１１ａは誘電体電極５の閉止端５
ｂ近傍まで達している。また高圧給電端子３は誘電体電
極５の閉止端５ｂ側に配置されるとともに、熱伝導体７
は誘電体電極５の開口端５ａ側に配置されている。

【００２６】次に図６によりオゾナイザ放電装置の更な
る変形例について説明する。図６に示す変形例は、誘電
体電極５内に配置された熱伝導体７を導電性物質から構
成するとともに高圧給電端子を取除き、さらに入口管１
１を熱伝導体７内に沿って延ばしたものであり、他は図
１に示す実施の形態と略同一である。

【００２７】図６において、図１に示す実施の形態と同
一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２８】図６に示すように、誘電体電極５内に熱伝
導体７が密接され、熱伝導体７は誘電体電極５の導電膜
４に接触している。熱伝導体７は、ヒューズ２を介して
高圧電源１に接続されている。また入口管１１は誘電体
電極５の開口端５ａから熱伝導体７内に沿って延び、そ
の先端１１ａは誘電体電極５の閉止端５ｂまで達してい
る。

【００２９】次に図５により、オゾナイザ放電装置の更
なる変形例について説明する。図５に示す変形例は、熱
伝導体７を導電性物質から構成するとともに、高圧給電
端子を取除いたものであり、他は図１に示す実施の形態
と略同一である。

【００３０】図５において、図１に示す実施の形態と同
一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３１】図５に示すように、誘電体電極５内に熱伝
導体７が密接され、熱伝導体７は誘電体電極５の導電膜
４に接触している。熱伝導体７は、ヒューズ２を介して
高圧電源１に接続されている。図５において、熱伝導体
７を、高圧給電端子として用いることができる。

【００３２】なお、上記各実施の形態において、外側の
金属電極６と内側の誘電体電極５との間で無声放電を形
成する例について説明したが、外側および内側に誘電体
電極を配置し、これら外側誘電体電極と内側誘電体電極
との間で無声放電を形成してもよい。

【００３３】また熱伝導体７としては、導電性物質から
なるものに限らず絶縁性物質から構成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外側電
極と内側電極との間の放電空間内におけるガス温度を低
下させることができ、このため、放電空間内におけるオ
ゾン発生効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるオゾナイザ放電装置の一実施の形
態を示す図。

【図２】本発明によるオゾナイザ放電装置の変形例を示
す図。

【図３】本発明によるオゾナイザ放電装置の他の変形例
を示す図。

【図４】本発明によるオゾナイザ放電装置の他の変形例
を示す図。

【図５】本発明によるオゾナイザ放電装置の他の変形例
を示す図。

【図６】本発明によるオゾナイザ放電装置の他の変形例
を示す図。

【図７】従来のオゾナイザ放電装置を示す図。

【符号の説明】

１ 高圧電源 ２ ヒューズ ３ 高圧給電端子 ４ 導電膜 ５ 誘電体電極 ６ 金属電極 ７ 熱伝導体 ８ 冷却水 ９ 入口 １０ 出口 １１ 入口管 １２ 出口管 １３ スペーサ １４ 気密容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 井 彰 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 金 丸 公 二 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 沖 田 裕 二 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オゾン原料ガス入口管を有する密封容器
   と、 密封容器内に配設された外側電極と、 外側電極の内側に配設され、外側電極との間に放電空間
   を形成する円筒状の内側電極と、 外側電極および内側電極間に電圧を印加する電源と、 円筒状の内側電極内に挿入され、内側電極内の熱を内側
   電極外側へまで導く熱伝導体とを備えたことを特徴とす
   るオゾナイザ放電装置。
2. 【請求項２】オゾン原料ガス入口管は、内側電極内に挿
   入されていることを特徴とする請求項１記載のオゾナイ
   ザ放電装置。
3. 【請求項３】熱伝導体は導電性物質からなり、内側電極
   はこの熱伝導体を介して電源に接続されていることを特
   徴とする請求項１記載のオゾナイザ放電装置。