JPH10226502A - オゾン発生方法およびその装置 - Google Patents
オゾン発生方法およびその装置Info
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- JPH10226502A JPH10226502A JP9031554A JP3155497A JPH10226502A JP H10226502 A JPH10226502 A JP H10226502A JP 9031554 A JP9031554 A JP 9031554A JP 3155497 A JP3155497 A JP 3155497A JP H10226502 A JPH10226502 A JP H10226502A
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- nox
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- ozonizers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】副生ＮＯｘを除去することによって、オゾンの
高濃度化を図る。 【解決手段】本発明によるオゾン発生方法は、空気また
は酸素の雰囲気中で放電によってオゾンを発生させる方
法において、オゾン発生器17,27を複数基配置し、各オ
ゾン発生器でオゾンに伴って副生するオゾン発生抑制物
質を各オゾン発生器の間で吸収除去することを特徴とす
る。本発明によるオゾン発生装置は、上記方法に直接用
いるものであり、放電によってオゾンを発生させる複数
基のオゾン発生器17,27と、各オゾン発生器の間に配置
されたオゾン発生抑制物質吸収器18とからなることを特
徴する。オゾン発生抑制物質がＮＯｘである場合、これ
を吸収除去するには、顆粒状のアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の炭酸塩、例えば炭酸ナトリウムおよび／
または炭酸カルシウムからなる吸収剤が好適に用いられ
る。
高濃度化を図る。 【解決手段】本発明によるオゾン発生方法は、空気また
は酸素の雰囲気中で放電によってオゾンを発生させる方
法において、オゾン発生器17,27を複数基配置し、各オ
ゾン発生器でオゾンに伴って副生するオゾン発生抑制物
質を各オゾン発生器の間で吸収除去することを特徴とす
る。本発明によるオゾン発生装置は、上記方法に直接用
いるものであり、放電によってオゾンを発生させる複数
基のオゾン発生器17,27と、各オゾン発生器の間に配置
されたオゾン発生抑制物質吸収器18とからなることを特
徴する。オゾン発生抑制物質がＮＯｘである場合、これ
を吸収除去するには、顆粒状のアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の炭酸塩、例えば炭酸ナトリウムおよび／
または炭酸カルシウムからなる吸収剤が好適に用いられ
る。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、空気または酸素の雰囲気
中で放電によってオゾンを発生させるオゾン発生方法に
関し、より詳細には、オゾン発生器でオゾンに伴って副
生するオゾン発生抑制物質、例えばＮＯｘを除去するこ
とによって、オゾンの高濃度化を図る方法に関し、さら
に、この方法に用いるオゾン発生装置に関する。
中で放電によってオゾンを発生させるオゾン発生方法に
関し、より詳細には、オゾン発生器でオゾンに伴って副
生するオゾン発生抑制物質、例えばＮＯｘを除去するこ
とによって、オゾンの高濃度化を図る方法に関し、さら
に、この方法に用いるオゾン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体の両側に放電極と対極を配してこ
れら電極に交流の高電圧を印加し、放電極と対極の間に
空気または酸素ガスを流してオゾンを生成させる、いわ
ゆる無声放電方式によるオゾン発生方法は、古くから知
られており、最近では沿面放電やパルスコロナ放電を利
用した方法が開発されている。オゾンの発生の効率は放
電に要した電力の単位量当たりに発生したオゾンの量、
すなわちオゾン収率（単位：ｇ／Ｋｗｈ）で評価され、
同一条件であれば放電電力が同じで発生オゾン量が多い
ほど効率的である。一方、オゾンの発生特性として、発
生オゾンの濃度が低いほどオゾンの発生量が多いので、
一般的には低濃度ほどオゾン収率が高い傾向がある。し
かしながら、オゾンの発生には放電電力以外に空気を圧
縮するコンプレッサや脱湿器などの補機動力が必要であ
るので、たとえオゾン濃度が低くかつオゾン収率が高く
ても、系全体でみれば原料空気を多く送り込むためのコ
ンプレッサ他の動力が増加して必ずしも効率的とは言え
ない。また、発生させたオゾンを水に溶解させて使用す
る場合には、オゾンは高濃度ほど溶解し易い。
れら電極に交流の高電圧を印加し、放電極と対極の間に
空気または酸素ガスを流してオゾンを生成させる、いわ
ゆる無声放電方式によるオゾン発生方法は、古くから知
られており、最近では沿面放電やパルスコロナ放電を利
用した方法が開発されている。オゾンの発生の効率は放
電に要した電力の単位量当たりに発生したオゾンの量、
すなわちオゾン収率（単位：ｇ／Ｋｗｈ）で評価され、
同一条件であれば放電電力が同じで発生オゾン量が多い
ほど効率的である。一方、オゾンの発生特性として、発
生オゾンの濃度が低いほどオゾンの発生量が多いので、
一般的には低濃度ほどオゾン収率が高い傾向がある。し
かしながら、オゾンの発生には放電電力以外に空気を圧
縮するコンプレッサや脱湿器などの補機動力が必要であ
るので、たとえオゾン濃度が低くかつオゾン収率が高く
ても、系全体でみれば原料空気を多く送り込むためのコ
ンプレッサ他の動力が増加して必ずしも効率的とは言え
ない。また、発生させたオゾンを水に溶解させて使用す
る場合には、オゾンは高濃度ほど溶解し易い。
【０００３】このような点から、同じ放電電力で高濃度
のオゾンを発生させることが最も好ましいと言える。
のオゾンを発生させることが最も好ましいと言える。
【０００４】しかしながら、オゾンの濃度は容易には高
くならない。その原因の一つとして、次のような事柄が
挙げられている（山部長兵衛：“オゾンを作る”、J. I
EE Japan, vol. 114, No. １０）。
くならない。その原因の一つとして、次のような事柄が
挙げられている（山部長兵衛：“オゾンを作る”、J. I
EE Japan, vol. 114, No. １０）。
【０００５】高電圧下で加速された電子の衝突により
酸素分子の解離が起こり、酸素原子が生成する。 ｅ＋Ｏ2 →２Ｏ＋ｅ この生成酸素原子が酸素分子と反応してオゾンが生成す
る。 Ｏ＋Ｏ2 ＋Ｍ→Ｏ3 ＋Ｍ
酸素分子の解離が起こり、酸素原子が生成する。 ｅ＋Ｏ2 →２Ｏ＋ｅ この生成酸素原子が酸素分子と反応してオゾンが生成す
る。 Ｏ＋Ｏ2 ＋Ｍ→Ｏ3 ＋Ｍ
【０００６】空気を原料とする場合、放電によって微
量の窒素酸化物（ＮＯｘ）が副生する。
量の窒素酸化物（ＮＯｘ）が副生する。
【０００７】オゾン発生器への入力エネルギーが大き
い領域では、下記反応式で示すように、副生ＮＯｘがオ
ゾンの生成を抑制する現象が生じる。
い領域では、下記反応式で示すように、副生ＮＯｘがオ
ゾンの生成を抑制する現象が生じる。
【０００８】酸素原子の触媒的再結合
Ｏ＋ＮＯ＋Ｍ→ＮＯ2 ＋Ｍ
Ｏ＋ＮＯ2 →ＮＯ＋Ｏ2
すなわち、
Ｏ＋Ｏ→Ｏ2
【０００９】オゾンの触媒的破壊
ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2
Ｏ＋ＮＯ2 →ＮＯ＋Ｏ2
すなわち、
Ｏ＋Ｏ3 →２Ｏ2
【００１０】このように副生したＮＯｘが、生成した
オゾンを消費してしまう。
オゾンを消費してしまう。
【００１１】本発明は、この副生ＮＯｘを除去すること
によって、オゾンの高濃度化を図ろうとするものであ
る。
によって、オゾンの高濃度化を図ろうとするものであ
る。
【００１２】
【発明の構成】本発明によるオゾン発生方法は、空気ま
たは酸素の雰囲気中で放電によってオゾンを発生させる
方法において、オゾン発生器を複数基配置し、各オゾン
発生器でオゾンに伴って副生するオゾン発生抑制物質を
各オゾン発生器の間で吸収除去することを特徴とする方
法である。
たは酸素の雰囲気中で放電によってオゾンを発生させる
方法において、オゾン発生器を複数基配置し、各オゾン
発生器でオゾンに伴って副生するオゾン発生抑制物質を
各オゾン発生器の間で吸収除去することを特徴とする方
法である。
【００１３】また、本発明によるオゾン発生装置は、上
記方法に直接用いるものであり、放電によってオゾンを
発生させる複数基のオゾン発生器と、各オゾン発生器の
間に配置されたオゾン発生抑制物質吸収器とからなるこ
とを特徴するものである。
記方法に直接用いるものであり、放電によってオゾンを
発生させる複数基のオゾン発生器と、各オゾン発生器の
間に配置されたオゾン発生抑制物質吸収器とからなるこ
とを特徴するものである。
【００１４】オゾン発生抑制物質の代表例はＮＯｘであ
る。オゾン発生抑制物質がＮＯｘである場合、これを吸
収除去するには、顆粒状のアルカリ金属またはアルカリ
土類金属の炭酸塩、例えば炭酸ナトリウムおよび／また
は炭酸カルシウムからなる吸収剤が好適に用いられる。
る。オゾン発生抑制物質がＮＯｘである場合、これを吸
収除去するには、顆粒状のアルカリ金属またはアルカリ
土類金属の炭酸塩、例えば炭酸ナトリウムおよび／また
は炭酸カルシウムからなる吸収剤が好適に用いられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】つぎに、実施例において図１に基
づいて本発明によるオゾン発生法を、比較例において図
２に基づいて従来のオゾン発生法を、それぞれ具体的に
説明する。
づいて本発明によるオゾン発生法を、比較例において図
２に基づいて従来のオゾン発生法を、それぞれ具体的に
説明する。
【００１６】比較例
図２は従来のオゾン発生装置およびそのフローを示す図
である。
である。
【００１７】図２において、オゾン発生器(7) は、細線
状の金属放電極(2) と、円筒状の金属製対極(3) と、オ
ゾン発生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶縁体
(6) とから構成されている。放電極(2) および対極(3)
には高圧電源(1) から配線(4)(5)がそれぞれ接続されて
いる。
状の金属放電極(2) と、円筒状の金属製対極(3) と、オ
ゾン発生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶縁体
(6) とから構成されている。放電極(2) および対極(3)
には高圧電源(1) から配線(4)(5)がそれぞれ接続されて
いる。
【００１８】上記構成のオゾン発生装置において、通常
の無声放電では電源(1) に交流電源を用い、この図では
省略してあるが、放電極(2) と対極(3) の間にガラスな
どの誘電体を設け、放電極(2) および対極(3) の間に数
ｋＶの高電圧を印加する。原料空気はオゾン発生器(7)
の一端部からその内部に供給され、放電極(2) および対
極(3) の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、生
成ガスがオゾン発生器(7) の他端部から出る。この場
合、前述のように入力エネルギーが大きい領域ではオゾ
ンの濃度が上がらない。
の無声放電では電源(1) に交流電源を用い、この図では
省略してあるが、放電極(2) と対極(3) の間にガラスな
どの誘電体を設け、放電極(2) および対極(3) の間に数
ｋＶの高電圧を印加する。原料空気はオゾン発生器(7)
の一端部からその内部に供給され、放電極(2) および対
極(3) の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、生
成ガスがオゾン発生器(7) の他端部から出る。この場
合、前述のように入力エネルギーが大きい領域ではオゾ
ンの濃度が上がらない。
【００１９】実施例
図１は本発明によるオゾン発生装置およびそのフローを
示す図である。
示す図である。
【００２０】図１において、オゾン発生器は、直列に前
後２基配置され、前段オゾン発生器(17)は、細線状の金
属放電極(12)と、円筒状の金属製対極(13)と、オゾン発
生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶縁体(16)とか
ら構成されている。後段オゾン発生器(27)は、同じく、
細線状の金属放電極(22)と、円筒状の金属製対極(23)
と、オゾン発生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶
縁体(26)とから構成されている。放電極(12)(22)および
対極(13)(23)には高圧電源(11)から配線(14)(15)がそれ
ぞれ接続されている。前段オゾン発生器(17)と後段オゾ
ン発生器(27)の間には、ＮＯｘ吸収器(18)が配置されて
いる。ＮＯｘ吸収器(18)の内部には、顆粒状の炭酸ナト
リウムおよび／または炭酸カルシウムからなる吸収剤が
充填されている。
後２基配置され、前段オゾン発生器(17)は、細線状の金
属放電極(12)と、円筒状の金属製対極(13)と、オゾン発
生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶縁体(16)とか
ら構成されている。後段オゾン発生器(27)は、同じく、
細線状の金属放電極(22)と、円筒状の金属製対極(23)
と、オゾン発生器の両端部で放電極と対極を絶縁する絶
縁体(26)とから構成されている。放電極(12)(22)および
対極(13)(23)には高圧電源(11)から配線(14)(15)がそれ
ぞれ接続されている。前段オゾン発生器(17)と後段オゾ
ン発生器(27)の間には、ＮＯｘ吸収器(18)が配置されて
いる。ＮＯｘ吸収器(18)の内部には、顆粒状の炭酸ナト
リウムおよび／または炭酸カルシウムからなる吸収剤が
充填されている。
【００２１】上記構成のオゾン発生装置において、前段
オゾン発生器(17)の放電極(12)と対極(13)の間にガラス
などの誘電体を設け、放電極(12)および対極(13)の間に
数ｋＶの交流高電圧を印加する。また、後段オゾン発生
器(27)の放電極(22)と対極(23)の間にガラスなどの誘電
体を設け、放電極(22)および対極(23)の間に数ｋＶの交
流高電圧を印加する。原料空気は前段オゾン発生器(17)
の一端部からその内部に供給され、放電極(12)および対
極(13)の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、生
成ガスが前段オゾン発生器(17)の他端部から出る。
オゾン発生器(17)の放電極(12)と対極(13)の間にガラス
などの誘電体を設け、放電極(12)および対極(13)の間に
数ｋＶの交流高電圧を印加する。また、後段オゾン発生
器(27)の放電極(22)と対極(23)の間にガラスなどの誘電
体を設け、放電極(22)および対極(23)の間に数ｋＶの交
流高電圧を印加する。原料空気は前段オゾン発生器(17)
の一端部からその内部に供給され、放電極(12)および対
極(13)の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、生
成ガスが前段オゾン発生器(17)の他端部から出る。
【００２２】この生成ガスは、前段オゾン発生器(17)で
オゾンに伴って副生する微量のＮＯ2 を含んでいるの
で、同ガスはついでＮＯｘ吸収器(18)に導入され、ＮＯ
ｘはここで次の反応によって上記吸収剤に吸収され、生
成ガスから除去される。
オゾンに伴って副生する微量のＮＯ2 を含んでいるの
で、同ガスはついでＮＯｘ吸収器(18)に導入され、ＮＯ
ｘはここで次の反応によって上記吸収剤に吸収され、生
成ガスから除去される。
【００２３】２ＮＯ2 ＋Ｎａ2 （ＣＯ3 ）＋１／２Ｏ2
→２ＮａＮＯ3 ＋ＣＯ2 ２ＮＯ2 ＋Ｃａ（ＣＯ3 ）＋１／２Ｏ2→Ｃａ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ＋ＣＯ2 つぎに、ＮＯｘ除去済みのガスは、後段オゾン発生器(2
7)の一端部からその内部に供給され、放電極(22)および
対極(23)の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、
生成ガスがオゾン発生器(27)の他端部から出る。こうし
て、高い濃度のオゾンを含む生成ガスが得られる。
→２ＮａＮＯ3 ＋ＣＯ2 ２ＮＯ2 ＋Ｃａ（ＣＯ3 ）＋１／２Ｏ2→Ｃａ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ＋ＣＯ2 つぎに、ＮＯｘ除去済みのガスは、後段オゾン発生器(2
7)の一端部からその内部に供給され、放電極(22)および
対極(23)の放電区間を通る。その間にオゾンが生成し、
生成ガスがオゾン発生器(27)の他端部から出る。こうし
て、高い濃度のオゾンを含む生成ガスが得られる。
【００２４】この実施例では、オゾン発生器は前後２基
設けられているが、使用される電力量は比較例で前述し
た従来法における電力使用量と同じである。また、オゾ
ン発生器は２基よりも多く設けた方が最終段における生
成ガス中のオゾン濃度は高くなる。なお、吸収剤が硝酸
塩に大部分変化すると、得られたオゾンの濃度が低下し
てくるので、吸収剤を適時交換する。
設けられているが、使用される電力量は比較例で前述し
た従来法における電力使用量と同じである。また、オゾ
ン発生器は２基よりも多く設けた方が最終段における生
成ガス中のオゾン濃度は高くなる。なお、吸収剤が硝酸
塩に大部分変化すると、得られたオゾンの濃度が低下し
てくるので、吸収剤を適時交換する。
【００２５】本発明の効果を実証するため、上記比較例
および実施例に従って、原料空気流量：１．２（ｍ3 ／
ｈ）の条件で操作を行った。ただし、実施例において、
ＮＯｘ吸収器の吸収剤としては顆粒状の炭酸ナトリウム
を用いた。得られた生成ガス中のオゾン濃度と、オゾン
発生器への入力電力との関係を図３のグラフに示す。
および実施例に従って、原料空気流量：１．２（ｍ3 ／
ｈ）の条件で操作を行った。ただし、実施例において、
ＮＯｘ吸収器の吸収剤としては顆粒状の炭酸ナトリウム
を用いた。得られた生成ガス中のオゾン濃度と、オゾン
発生器への入力電力との関係を図３のグラフに示す。
【００２６】図３中の記号の意味は次の通りである。
【００２７】菱形：比較例（従来法）によって得られた
生成ガスのオゾン濃度 正方形：実施例（本発明）によって得られた生成ガスの
オゾン濃度
生成ガスのオゾン濃度 正方形：実施例（本発明）によって得られた生成ガスの
オゾン濃度
【００２８】この結果から明らかなように、本発明によ
れば同一電力でより高濃度のオゾンが得られ、オゾン収
率も向上する。
れば同一電力でより高濃度のオゾンが得られ、オゾン収
率も向上する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、オゾンに伴って副生す
るオゾン発生抑制物質、例えばＮＯｘを効果的に除去す
ることによって、高濃度のオゾンを効率良く得ることが
できる。また、こうして得られた高濃度のオゾンは水に
溶解し易いので、オゾンを水溶液で用いる場合の使用に
も適している。
るオゾン発生抑制物質、例えばＮＯｘを効果的に除去す
ることによって、高濃度のオゾンを効率良く得ることが
できる。また、こうして得られた高濃度のオゾンは水に
溶解し易いので、オゾンを水溶液で用いる場合の使用に
も適している。
【図１】実施例のオゾン発生装置およびフローを示す図
である。
である。
【図２】比較例（従来法）のオゾン発生装置およびフロ
ーを示す図である。
ーを示す図である。
【図３】本発明による効果を示すための、オゾン濃度と
入力電力との関係を示すグラフである。
入力電力との関係を示すグラフである。
１１：電源
１７：前段オゾン発生器
１２，２２：金属放電極
１３，２３：金属製対極
１６，２６：絶縁体
２７：後段オゾン発生器
１８：ＮＯｘ吸収器
Claims (2)
- 【請求項１】 空気または酸素の雰囲気中で放電によっ
てオゾンを発生させる方法において、オゾン発生器を複
数基配置し、各オゾン発生器でオゾンに伴って副生する
オゾン発生抑制物質を各オゾン発生器の間で吸収除去す
ることを特徴とするオゾン発生方法。 - 【請求項２】 放電によってオゾンを発生させる複数基
のオゾン発生器と、各オゾン発生器の間に配置されたオ
ゾン発生抑制物質吸収器とからなることを特徴とするオ
ゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031554A JPH10226502A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | オゾン発生方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031554A JPH10226502A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | オゾン発生方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10226502A true JPH10226502A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12334414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9031554A Pending JPH10226502A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | オゾン発生方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10226502A (ja) |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP9031554A patent/JPH10226502A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040615 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041109 |