JPS63190702A

JPS63190702A - オゾン発生方法及び装置

Info

Publication number: JPS63190702A
Application number: JP2379587A
Authority: JP
Inventors: Koji Takamura; 孝次高村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1988-08-08
Also published as: JPH0436088B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ０発明の目的〔産業上の利用分野〕本発明は、高電界による「無声放電法」を用いたオゾン
発生方法及び装置に関するものであり、さらに詳しく言
えば、特定周波数の高電界により、選択的に酸素原子を
イオン化してオゾンを発生させるオゾン発生方法及び装
置に関するものである。

オゾンは、酸素原子が３個イオン結合したもので、極め
て強い化学作用及び薬理作用があることが知られており
、各種の殺菌装置や浄化装置に利用されている。

しかしながら、医療分野に利用された事例は少なく、ま
してや治療器具として利用された事例は皆無に等しい、
これは次のような理由によるものと考えられる。

■オゾンそのものの研究が不充分であったため、発生か
ら最終処理までのノウハウやデータが整っていない。

■特に、高純度のオゾンを安定に、且つ、安価に発生さ
せることが難しい。

■行政としての指導体制が整備されていない。

このような状況にあって、オゾン利用の最適化を図り、
対症療法及び環境改善療法の提供を可能ならしめるオゾ
ン発生方法及び装置が要望されている。

〔従来の技術〕

オゾンを発生させるには種々の方法が提案されているが
、一般的には高電界による「無声放電法」が多用される
。この方法は、対向させた電極に高電圧を印加して電極
間に高電界を発生させ、雰囲気中における酸素原子をイ
オン化させるものであるが、空気を原料とする雰囲気中
において高電界を作用させると、空気中の窒素をも酸化
させてしまい、ＮＯｘ　　（窒素酸化物）などの不純物
を多く発生させるという欠点があった。また、オゾン生
成時のイオン電流により生じるジュール熱は、窒素原子
の励起を促して紫外線の発生等の発光によるエネルギー
消費を惹起させ、放電体の劣化を早めてＮＯｘの発生を
促進させる。このため、原料空気や放電体を低温に保つ
と共に、放電電流を適切な値に制御することが考慮され
るが、これ等の対策を施しても、ＮＯｘは効果的には減
少しない、なお、このＮＯｘは、治療等を目的とするオ
ゾン発生装置において治療効果を低減させるのみならず
、被施療者の症状を悪化させ、また、安全上問題となる
ものである。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、空気を原料とする雰囲気中において高
電界を作用させると、オゾンの他にＮＯｘ　　（窒素酸
化物）などの不純物を多く発生させてしまう、また、オ
ゾン生成時のジュール熱によって、紫外線の発生等の発
光によるエネルギー消費を惹起させ、放電体の劣化を早
めてＮＯｘの発生を促進させる。原料空気や放電体を低
温に保つと共に、放電電流を制御しても、ＮＯｘを充分
減少させることは困難である。

本発明はこのような従来技術における問題点を解決する
ためになされたもので、特定の共振周波数で共振する圧
電素子と絶縁体とを直列に配して電極を設け、この電極
にパルス電圧を与えることで特定周波数の高周波電界を
発生させ、酸素原子を選択的にイオン化させ、オゾンの
みを効果的に発生させることを可能にしたオゾン発生方
法及び装置を提供することを目的としている。

口９発明の構成〔問題点を解決するための手段〕第１図は本発明の原理図であって、アルミナ等の誘電体
ベース１とチタン酸バリウム等の圧電素子の屓２と、こ
れらの層に電界を与えるため、これらの屑を挾持するよ
うに形成された２つの電極３．４が設けられる。電極３
．４は化学的に安定な、例えばタングステン等から構成
し、それらに、電圧を供給するための端子Ａ、Ｂを接続
する。

〔作　　用〕

端子Ａ、Ｂを介して２つの電極３．４にパルス状の高電
圧を印加すると、圧電素子の層２が特定の共振周波数で
振動する。この共振振動により、特定周波数の高周波電
界が発生する。この高周波電界は酸素原子を選択的にイ
オン化させ、何等ＮＯｘを発生させることなく効果的に
オゾンを発生させる。

：実施例〕第２図は本発明の実施例であって、第１図に示される構
成に対して更に、接続等のための銀パラジウム等から成
る電極５．６と、ガラス等によるオーバーレイコーティ
ングの層７．８が付加されている。第３図（Ａ）は誘電
体ベース１の形状の例示であって、図示の例では、中央
に矩形の開口が形成されている。第３図（Ｂ）は第３図
（Ａ）に示す誘電体ベース１の側面図であって、５０〜
２００＋ｗｇ　／ｈのものでは０　、６５ｍｍ程度の厚
みを有する。第４図の例は１００〜５００ｍｇ／ｈの発
生量のもので、第３図に示すものに比して略２倍の形状
を有する。なお、一方の電橿面から他方の面に向かうス
ルーホールを形成することで、リード線の接続を装置の
同一面に対して行うことが可能となる。第５図は、本発
明に係る装置を用いて呼吸器系治療用に構成した電源一
体型の治療装置の例示であり、第６図及び第７図は、第
８図に示すような高圧供給源を用いて皮膚、外科系治療
用及び洗浄殺菌、浴用に構成した例示である。なお、第
８図における参照番号９は、出力の開整ノブを示す。

第９図は第５図に示した治療装置の一半部切截図であっ
て、電池１０、コントロールノブ１１、高圧発生回路１
２、本発明の装置である放電体１３及びキャップ取付部
１４が示される。高圧発生回路１２は第１０図に示すよ
うな構成を有し、出力端子Ａ、Ｂに約４０００　Ｖのパ
ルス電圧を発生する。

即ち、第１０図に示す回路において、トランジスタ１７
とトランジスタ１８による帰還型の自動発振回路、及び
、ダイオード１９による整流回路によって１．５Ｖの電
池１０の電圧が約３５０　Ｖの直流電圧に変換される。

この電圧がトリガダイオード２２によりパルス電圧に変
換され、高圧発生トランス１６に供給される。この結果
、出力端子Ａ、Ｂに約４０００Ｖのパルス電圧が発生さ
れる。このパルス電圧が放電体１３に供給されると、圧
電素子を含む放電体が共振し、例えば１０ＭＨｚ以上の
周波数で１５０００　Ｖの高電圧を発生する。　１０Ｍ
Ｈｚ以上の周波数では、窒素酸化物の発生が極めて少な
いので、治療用にｉ通な高純度のオゾンが得られる。な
お、第１Ｏ図において２０及び２１は、トリガーダイオ
ード２２のトリガー周期設定用の抵抗器及びコンデンサ
であって、コンデンサ２２の端子間電圧がトリガーダイ
オード２２のブレークオーバー電圧に達すると、トリガ
ーダイオード２２がコンデンサ２１の電荷をトリガーコ
イルに供給して瞬時に放電させる構成になっている。

第１１図は高圧発生回路１２の基板の例示であって、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ部１５と部面５パルス発生部１６と
より成り、コンパクトな形状に構成される。

上述の装置を用いてアレルギー性鼻炎への応用並びに皮
膚科系治療への応用について述べると、以下のようにな
る。アレルギー性鼻炎は各種のアレルゲンに起因する鼻
炎の総称で、鼻粘膜過敏症とも言われている。この治療
には原因物質を取り除き、粘膜の炎症を制御することが
必要であるが、鼻粘膜細胞の代謝を活性化し、アレルギ
一体質を改善することこそ重要である。

「オゾン吸入法」はそうした体質改善に効果的に作用し
、自然治癒力を増大させる。

通常、成人の場合、１日に４．５回（毎回２．３分間）
本発明に係る装置を作動させ、鼻から吸入するだけでよ
い、特に、発作時には、発作が収まるまで続けることに
より快癒する。

オゾンによる治療原理は、鼻粘膜に付着したアレルゲン
を直接浄化するのではなく、鼻粘膜の過敏性を緩和し、
血流を促し、代謝を活性化することにある。

薬理学的に考察すれば、低濃度のオゾンが鼻粘膜細胞に
接触して細胞中に０１１−ラジカルを生成し、その微量
なアルカリイオンが代謝活性化を促進するのである。従
って、副作用や習慣性のない、極めて安全な治療法であ
ると言える。

また、皮膚科系への応用として、湿疹、ただれ、外傷な
どの治癒促進に「オゾン曝気法」が有効である。これら
の疾病は、患部が湿潤しているので嫌気性細菌が繁殖し
易く、化膿することが多いが、オゾンを作用させるとそ
うしたことが少なく、代謝活性化を促進し、治癒効果が
高い。

にきび、脂症肌などは皮脂線からの分泌物が脂肪酸化し
て腐敗したり、化膿菌によるものが多く、放っておくと
あばた、しみ、そばかすなどに発展することがあり、初
期の手当が重要である。これらも「オゾン曝気法」によ
り効果的に治痛促進がなされる。

「オゾン曝気法」というのは、清浄化した患部から１ｃ
ｍはど離して上部に本発明に係る装置を置いて作動させ
る方法である。空気より重いオゾンが患部を包みこみ、
１日に４．５回（毎回２．３分）実施するだけで多大な
効果を発揮する。なお、美容、健康増進には「洗浄殺菌
、浴用」の装置が効果的である。

本発明に係る装置の定格の例として次のようなものがあ
る。

オゾン発生ｆｆｉ　：　５　（ｍｇ／ｈ　）　Ｍａｘ掃
気法　　　：吸入掃気法純　度　　　：　９９．５％以上（２５℃／６５％ＲＨ
）電　源　　　：　１．５Ｖ単三型アル力リ電池１本寸
法　＝２２φ×１２０１ＩＩｍ重　量　　　＝８５ｇ電池込み電池寿命　　：約３ケ月（通常使用）約１時間（連続使用）ハ０発明の効果以上述べてきたように、本発明によれば、オゾンのみを
効果的に発生することが可能なオゾン発生方法及び装置
が得られ、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例の正
面図、第３図（Ａ）は誘電体ベースの正面図、第３図（
Ｂ）はその側面図、第４図は誘電体ベースの他の実施例
の正面図、第５図は本発明に係る治療装置の実施例の正
面図、第６図は皮膚、外科系治療用装置の正面図、第７
図は洗浄殺菌、浴用装置の正面図、第８図は高圧供給源
の斜視図、第９図は第５図に示す装置の一半部切截図、
第１０図は高圧発生回路の回路図、第１１図は高圧発生
回路基板の正面図である。符号の説明１・−誘電体ベース、２−圧電素子、３．４−・電極、
７．８−オーバーレイコーティング層、１０・−電池、
１２−・高圧発生回路、１３−・放電体、１６・−高圧
発生トランス、１７−）ランジスタ、１８−）ランス、
２２・・・トリガーダイオード特許出願人　　高　村　
孝　次　、。代理人弁理士　斎　藤　晴　男　　□ 第１図第２図第３図− （Ａ）（Ｂ’）第４図　　　　　　第５図第７図　　　　　第８図第９図１８　　第１０図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）特定の共振周波数で共振する圧電素子と絶縁体と
の直列回路に、パルス電圧を与えて発生させた特定周波
数の高周波により、酸素原子を選択的にイオン化させる
ことを特徴とするオゾン発生方法。
（２）隣接された誘電体及び圧電素子の層と、これらの
層に電界を与えるため、これらの層を挟持するように形
成された２つの電極とから成るオゾン発生装置。
（３）誘電体が誘電体損失の少ないセラミック基盤から
成り、圧電素子が圧電セラミックであって、電極を被覆
するガラス質の層が更に設けられることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のオゾン発生装置。
（４）セラミック基盤が四角形の板状体から成ることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のオゾン発生装置
。
（５）セラミック基盤が円筒体であることを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載のオゾン発生装置。
（６）セラミック基盤が矩形の筒体であることを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載のオゾン発生装置。
（７）一方の面に２つの給電端子が形成されるように、
一方の電極と電気的に接続されて他方の面に展開するス
ルーホールが形成されることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のオゾン発生装置。