JPH11157807A - オゾン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短ギャップ化が達成できると共に冷却とシー
ルが簡単にできるオゾン発生装置を提供する。 【解決手段】 四隅がアール１１に形成され、かつ四周
の断面に丸み１２を持たせたアルミ製平板電極１３の中
央にオゾンガス取出口１４を形成すると共にその平板電
極１３内に冷却通路１５を形成し、さらに電極１３表面
に誘電体層１６をコーティングして電極体１０を形成
し、この電極体１０を放電ギャップ１７を形成すべくス
ペーサ１８を介して多段に積層して電極積層体１９を形
成し、該電極積層体１９を容器２６内に収容すると共に
その各電極体１０間に高圧電源２９を接続し、上記容器
２６に、原料ガス供給口２７を接続すると共に電極体１
０のオゾンガス取出口１４に連なるオゾン排出管２８を
接続し、さらに各電極体１０内の冷却通路に冷媒給排管
３３，３４を接続したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高性能化，高信頼
性が実現できるオゾン発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オゾン発生装置は、既に多くのものが商
品化されてており、更なる高性能化、高信頼性のものが
求められてきている。

【０００３】オゾン発生装置は、特願平７−３１０７１
３号に提案したようにアルミ電極を誘電体で被覆し、こ
れを所定のギャップで積層し、ギャップ間に高電圧を印
加して放電を発生させ、原料ガスを、順次各段のギャッ
プ間を通るように流してオゾン化するようになってい
る。

【０００４】このオゾン発生装置においては、電極誘電
体表面の平面度がよくなく、短ギャップ化ができないこ
と、また各段のギャップに原料ガスを順次流すことと、
電極の冷却のために電極内に冷媒を流す必要があり、こ
れらのシール構造などが複雑になり易い。

【０００５】特開平８−１２３０４号公報には、オゾン
発生ユニットを容器の内に収容し、その容器内のオゾン
発生ユニットの周囲から酸素を含む原料ガスをユニット
内に導入してオゾン化した後、容器から発生オゾンを放
出するようにしたオゾン発生装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このオ
ゾン発生装置は、オゾン発生ユニットの構造が複雑であ
り、また高電圧側の電極の冷却はなされておらず、また
アース電極の材質も、ＳＵＳのため、放熱効果が低く、
高信頼性、高性能化、低コスト化に支障がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、短ギャップ化が達成できると共に冷却とシールが簡
単にできるオゾン発生装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明は、四隅がアールに形成され、か
つ四周の断面に丸みを持たせたアルミ製平板電極の中央
にオゾンガス取出口を形成すると共にその平板電極内に
冷却通路を形成し、さらに電極表面に誘電体層をコーテ
ィングして電極体を形成し、この電極体を放電ギャップ
を形成すべくスペーサを介して多段に積層して電極積層
体を形成し、該電極積層体を容器内に収容すると共にそ
の各電極体間に高圧電源を接続し、上記容器に、原料ガ
ス供給口を接続すると共に電極体のオゾンガス取出口に
連なるオゾン排出管を接続し、さらに各電極体内の冷却
通路に冷媒給排管を接続したオゾン発生装置である。

【０００９】請求項２の発明は、四隅がアールに形成さ
れ、かつ四周の断面に丸みを持たせたアルミ製平板電極
を形成し、そのアルミ製平板電極の表面に誘電体層をコ
ーティングした第１電極体を形成し、他方、上記アルミ
製平板電極の中央にオゾンガス取出口を形成し、内部に
オゾン排出通路を形成し、かつ表面に誘電体層をコーテ
ィングした第２電極体を形成し、さらに第１，第２電極
体内に冷却通路を形成し、この第１，第２電極体を放電
ギャップを形成すべくスペーサを介して交互に多段に積
層して電極積層体を形成し、該電極積層体を容器内に収
容すると共にその各電極体間に高圧電源を接続し、上記
容器に、原料ガス供給口を接続すると共に第２電極体の
オゾン排出通路に連なるオゾン排出管を接続し、さらに
各電極体の冷却通路に冷媒給排管を接続したオゾン発生
装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１１】図１，図２において、１０は電極体で、四
隅がアール１１で形成され、かつ四周の断面に丸み１２
を持たせたアルミ製平板電極１３からなり、そのアルミ
製平板電極１３の中央にオゾンガス取出口１４を形成
し、平板電極１３内に冷却通路１５を形成し、さらに電
極表面に誘電体層１６をコーティングして構成される。

【００１２】この誘電体層１６は、アルミと密着性のよ
い琺瑯などで形成する。またこの誘電体層１６の表面を
研磨して平面度が良くなるようにして短ギャップ化対応
も可能である。

【００１３】この電極体１０を放電ギャップ１７を形成
すべくテフロンやセラミック等のスペーサ１８を介して
多段に積層して電極積層体１９を形成する。

【００１４】電極積層体１９は、最下段の電極体１０ａ
はオゾンガス取出口１４のない平板電極１３とし、基台
２０上に、絶縁スペーサ２１を介して最下段の電極体１
０ａが載置され、その最下段の電極体１０ａより、順次
オゾンガス取出口１４を形成した電極体１０をスペーサ
１８を介して多段に積み重ね、最上段の電極体１０ｂ
に、絶縁スペーサ２２を介して押圧板２３を重ね、その
押圧板２３と基台２０間の四隅に締付ロッド２４を設け
て各電極体１０を締め付けて構成する。また最上段の電
極体１０ｂのオゾンガス取出口１４の周囲と押圧板２３
間にはシール部材２５が設けられる。

【００１５】この電極積層体１９は、容器２６内に収容
され、その容器２６に、酸素、酸素富化ガス、或いは空
気などの原料ガスの供給口２７が形成され、また電極積
層体１９のオゾンガス取出口１４と接続したオゾン排出
管２８が、押圧板２３と容器２６の上面を結んで設けら
れる。

【００１６】電極積層体１９の電極体１０間に高電圧を
印加すべく、アルミ製平板電極１３の一つおきに高電圧
源２９に接続され、対向する他のアルミ製平板電極１３
が接地３０される。

【００１７】容器２６内には冷媒供給ヘッダ３１と冷媒
排出ヘッダ３２が設けられ、これらヘッダ３１，３２と
各電極体１０内の冷却通路１５を結ぶ冷媒供給管３３と
冷媒排出管３４が設けられる。

【００１８】次に本発明の作用を述べる。

【００１９】各電極体１０間に高電圧が印加されて電極
体１０間で無声放電が行われ、冷媒供給ヘッダ３１より
冷媒供給管３３を介して冷媒が各電極体１０の冷却通路
１５に供給され、冷媒排出管３４より冷媒排出ヘッダ３
２に排出される。

【００２０】原料ガスは、供給口２７より容器２６内に
入り、電極体１０間の放電ギャップ１７を図２の矢印の
ように通り、その間でオゾン化され、オゾンガス取出口
１４を通って排出管２８より容器２６外に排出される。

【００２１】このオゾン発生装置は、電極体１０を容易
に短ギャップ化することが可能となり、超高濃度オゾン
を高効率で発生でき、高信頼性、高性能化が可能とな
る。

【００２２】また電極１３としてアルミニウムを用いて
いるため冷却効率が高く、また電極積層体１９を容器２
６に収容し、発生したオゾンガスをオゾン排出管２８よ
り排出するためガスケットレス構造となり、シールが簡
単になると共に長寿命化が図れる。

【００２３】図３は、本発明の他の実施の形態を示した
ものである。

【００２４】この図３の実施の形態においては、電極積
層体１９は、アルミ製平板電極１３の表面に誘電体層１
６をコーティングした第１電極体４０と、アルミ製平板
電極１３の中央にオゾンガス取出口１４が形成され、内
部にオゾン排出通路４１が形成され、かつ表面に誘電体
層１６が形成された第２電極体４２とからなり、この第
１と第２の電極体４０，４２を交互に多段に積層して形
成される。

【００２５】この電極積層体１９を基台２０上に絶縁ス
ペーサ２１を介して載置すると共に最上段の電極体４０
上に絶縁スペーサ２２を介して押圧板２３を載せ、締付
ロッド２４にて締め付けて容器２６内に固定する。

【００２６】容器２６内には冷媒供給ヘッダ３１と冷媒
排出ヘッダ３２が設けられ、これらヘッダ３１，３２と
各電極体４０，４２内の冷却通路１５を結ぶ冷媒供給管
３３と冷媒排出管３４が設けられる。

【００２７】さらに、第２電極体４２に形成したオゾン
排出通路４１にオゾン排出管４３を接続すると共にその
各オゾン排出管４３がオゾン出口ヘッダ４４に接続され
る。

【００２８】なお、図には示していないが第１，第２電
極体４０，４２のいずれか一方に高電圧源が接続され、
他方が接地される。

【００２９】この図３の実施の形態においては、第２電
極体にオゾン排出通路４１を形成し、そのオゾン排出通
路４１からのオゾンガスをオゾン排出管４３を介してオ
ゾン出口ヘッダ４４に導入して容器２６外に排出するこ
とで、ガスケットレス構造となり、長寿命化が可能とな
る。

【００３０】図４（ａ）〜（ｄ）は、電極体４０，４２
とスペーサ１８とオゾンガス取出口１４の形状と配置の
例を示したものである。

【００３１】図４（ａ）は、略正方形の電極体４０，４
２とし、オゾンガス取出口１４を電極体４２の中央で細
長に形成し、スペーサ１８を、そのオゾンガス取出口１
４と直交する方向の電極体４０，４２の辺側に平行に配
置し、放電ギャップ１７に流す原料ガスを図示の矢印の
ように流すようにしたものである。

【００３２】図４（ｂ）は、電極体４０，４２を長方形
状に形成し、オゾンガス取出口１４を長辺に沿うよう
に、スペーサ１８を短辺側になるようにして、原料ガス
を短辺方向に流すようにしたものである。

【００３３】図４（ｃ）は、図４（ａ）のオゾンガス取
出口１４を細長とする代わりに複数の円形のオゾンガス
取出口１４として整列させたものである。

【００３４】図４（ｄ）は、図４（ｂ）の配置と逆に、
オゾンガス取出口１４を短辺側に沿うように配置し、ス
ペーサ１８を長辺側に沿うように配置して原料ガスを長
辺方向に流すようにしたものである。

【００３５】上述の実施の形態においては、電極体１
０，４０，４２は、アルミ製平板電極１３の例で説明し
たが、電極１３の表面は平面に限らず凸状或いは凹状に
形成しても良いことは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、電極体を
容易に短ギャップ化することが可能となり、超高濃度オ
ゾンを高効率で発生でき、長寿命が可能となる。また電
極板としてアルミニウムを用いているため冷却効率が高
く、また電極積層体を容器に収容するためガスケットレ
ス構造となり長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。

【図２】図１の電極体の詳細を示す図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す図である。

【図４】電極体とスペーサおよびオゾンガス取出口の形
状と配置例を示す図である。

【符号の説明】 １０ 電極体 １１ アール １２ 丸み １３ アルミ製平板電極 １４ オゾンガス取出口 １５ 冷却通路 １６ 誘電体層 １７ 放電ギャップ １８ スペーサ １９ 電極積層体 ２６ 容器 ２７ 原料ガス供給口 ２８ オゾン排出管 ２９ 高圧電源 ３３ 冷媒供給管 ３４ 冷媒排出管

フロントページの続き (72)発明者 設楽 和弘 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 広瀬 宏樹 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 近藤 明宣 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 鈴木 孝久 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 四隅がアールに形成され、かつ四周の断
   面に丸みを持たせたアルミ製平板電極の中央にオゾンガ
   ス取出口を形成すると共にその平板電極内に冷却通路を
   形成し、さらに電極表面に誘電体層をコーティングして
   電極体を形成し、この電極体を放電ギャップを形成すべ
   くスペーサを介して多段に積層して電極積層体を形成
   し、該電極積層体を容器内に収容すると共にその各電極
   体間に高圧電源を接続し、上記容器に、原料ガス供給口
   を接続すると共に電極体のオゾンガス取出口に連なるオ
   ゾン排出管を接続し、さらに各電極体内の冷却通路に冷
   媒給排管を接続したことを特徴とするオゾン発生装置。
2. 【請求項２】 四隅がアールに形成され、かつ四周の断
   面に丸みを持たせたアルミ製平板電極を形成し、そのア
   ルミ製平板電極の表面に誘電体層をコーティングした第
   １電極体を形成し、他方、上記アルミ製平板電極の中央
   にオゾンガス取出口を形成し、内部にオゾン排出通路を
   形成し、かつ表面に誘電体層をコーティングした第２電
   極体を形成し、さらに第１，第２電極体内に冷却通路を
   形成し、この第１，第２電極体を放電ギャップを形成す
   べくスペーサを介して交互に多段に積層して電極積層体
   を形成し、該電極積層体を容器内に収容すると共にその
   各電極体間に高圧電源を接続し、上記容器に、原料ガス
   供給口を接続すると共に第２電極体のオゾン排出通路に
   連なるオゾン排出管を接続し、さらに各電極体内の冷却
   通路に冷媒給排管を接続したことを特徴とするオゾン発
   生装置。