JP3061585U - オゾン・イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率かつ安全にオゾンと負イオンとを発生さ
せる。 【解決手段】 円筒状誘電体１２の外周に、円筒状の接
地電極１４が周設される。誘電体１２の入口側に、入口
キャップ１８が接着固定される。入口キャップ１８に、
ネジ２２、スペーサ２６およびナット２８を介して複数
の放電電極２４が位置決め固定される。複数の放電電極
２４は、誘電体１２の軸方向に所定間隔離間すると共
に、その外周と誘電体１２の内周面との間に所定の隙間
を存して配置され、かつ全ての放電電極２４が、接地電
極１４に対応する内側に臨むよう設定される。入口キャ
ップ１８に、交流電源および酸素供給源に接続する配線
用電極３０が接着固定される。誘電体１２の出口側に、
オゾンおよび負イオンを排出するための出口キャップ４
６が接着固定される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、オゾンと負イオンとを同時に発生させ得るオゾン・イオン発生装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

食品の殺菌、脱臭、脱色等の用途に用いられる手段として、強力な酸化作用を有 しかつ残留性の無い点において優れる酸素原子の三量体であるオゾンが注目され ている。また、食品を変色・変質させることなく微生物の増殖を抑制する手段と して、負イオンが知られている。前記オゾンは、その濃度を上げることにより殺 菌力を向上し得る反面、その酸化作用によって食品を変色・変質させてしまうお それがあるが、前記負イオンを併用することで低濃度のオゾンであっても高い殺 菌力を得られることが、近年の研究により判明している。

【０００３】 前記オゾンを発生させる装置として、所定厚みのセラミックス板にタングステン の電極を埋め込んだものが知られており、該装置では電極に所定の電圧を印加す ることで、該電極の外周縁からの放電によりオゾンを発生させている。しかるに この装置では、電極がセラミックス板に埋め込まれているため、該電極から負イ オンは放出されず、負イオンを併用する場合には負イオンを発生させる装置が別 に必要であった。

【０００４】 これに対し、筒状に形成された誘導電極の内部に放電電極を所定間隔離間して配 設し、誘導電極と放電電極との間に所定圧の直流電圧を印加することで、放電電 極からの放電によりオゾンと負イオンとを同時に発生させる装置が提案されてい る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記装置の放電電極は、鋸歯形のものや円筒体の外周に尖頭形のネジを埋め込ん で構成されていたため、放電による負イオンの発生効率が低く、オゾンとの併用 による充分な効果を得るためには高い電圧を印加する必要があり、消費電力が大 きくなってランニングコストが嵩む問題があった。

【０００６】 また、前記の装置では誘導電極と放電電極とが直に対向しているため、運転中に 異常な高電圧が印加されると両電極間での短絡事故が発生し、安全性の点で劣っ ていた。しかも、短絡事故を処置して運転を復旧するためには、一度電源を切る 必要があり、運転効率が低下する難点も指摘される。更には、電源として直流電 源を用いていたため、一般家庭用の交流電源を使用する場合には変換器を必要と し、部品点数が多くなったり機構が複雑になる欠点があった。

【０００７】

【考案の目的】

この考案は、従来の技術に内在する前述した課題に鑑み、これを好適に解決する べく提案されたものであって、効率かつ安全にオゾンと負イオンとを発生させ得 る構造の簡単なオゾン・イオン発生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】

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本考案に係るオゾン・イオン発 生装置は、 円筒状誘電体の外周に周設され、所定長さに設定された円筒状の接地電極と、 前記誘電体の内部における接地電極と対応する内側に臨む位置に、誘電体の軸方 向に所定間隔離間すると共に誘電体の内周面との間に所定の隙間を存して配置さ れ、外周に複数の角張った歯部を形成した円盤状の複数の放電電極と、 前記放電電極に高圧側を接続した交流電源と、 前記誘電体の内部に酸素を供給する酸素供給源とからなり、 前記酸素供給源からの酸素を前記誘電体の内部を通過するよう供給すると共に、 前記交流電源からの所定圧の交流電圧を前記放電電極に印加することで、各放電 電極の放電によってオゾンと負イオンとを発生させるよう構成したことを特徴と する。

【０００９】

【考案の実施の形態】

次に、本考案に係るオゾン・イオン発生装置につき、好適な実施例を挙げて、以 下説明する。図１は実施例に係るオゾン・イオン発生装置を示す縦断側面図であ って、該オゾン・イオン発生装置１０は、セラミックス等の絶縁材料により形成 された円筒状誘電体１２の外周に、該誘電体１２の軸方向寸法より短かい所定長 さに寸法設定された円筒状の接地電極１４が周設されている。また誘電体１２の 外周全体には、前記接地電極１４を覆うようにシリコン等の絶縁性の保護膜１６ が被覆されているが、前記誘電体１２により安全性が確保されているから該保護 膜１６を省略することも可能である。なお、前記接地電極１４は、例えば純度の 高いニッケルを材料として形成される。

【００１０】 前記誘電体１２における軸方向一方の入口側(図１の左側)には、誘電体１２に嵌 挿可能な直径に設定された一端部が有底で筒状の入口キャップ１８が、有底端部 とは反対の開放端側に形成された鍔部１８ａを誘電体１２の入口端に当接する状 態で嵌挿されて、エポキシ系の接着剤２０を介して固定されている。この入口キ ャップ１８の有底部１８ｂには、その軸中心に沿って取付用貫通孔１８ｃが穿設 されると共に、該取付用貫通孔１８ｃを取り囲むように、周方向に所定間隔で複 数(実施例では３つであるが、この数には限定されない)の入口側通気孔１８ｄが 穿設されている(図２参照)。また取付用貫通孔１８ｃには、入口キャップ１８に おける開放端側で開放する穴部１８ｅ側からネジ２２が挿通されると共に、該ネ ジ２２の有底部１８ｂから外方に延出するネジ付軸部２２ａに、複数の放電電極 ２４がスペーサ２６を介して一定間隔で配設されている。そして、ネジ付軸部２ ２ａの開放端部側にナット２８が螺合され、該ナット２８を締付けることで、ネ ジ２２および複数の放電電極２４が入口キャップ１８に位置決め固定される。す なわち、この状態で複数の放電電極２４は、前記誘電体１２の軸方向に所定間隔 離間すると共に、その外周と誘電体１２の内周面との間に所定の隙間を存して配 置され、かつ全ての放電電極２４が、図１に示す如く、誘電体１２の外周に周設 された接地電極１４に対応する内側に臨むよう設定されている。なお、前記入口 キャップ１８は硬質塩化ビニル製であり、また前記ネジ２２、スペーサ２６およ びナット２８は、何れもステンレス等の導電材料から形成されている。

【００１１】 前記放電電極２４は、図１および図２に示す如く、ステンレス等の導電材料から なる薄板円盤の外周に、複数の角張った歯部２４ａを形成したものであって、該 放電電極２４の外周と誘電体１２の内周面との隙間は必要最小限に設定されてい る。すなわち、負イオンは尖っている部分から効率的に放出される性質があり、 実施例の放電電極２４では各歯部２４ａを角張った形状とすることで多数の角か ら負イオンが効率的に放出される。また放電電極２４と接地電極１４との隙間が 大きいと、負イオンを放出するのに高い電圧を必要とするが、実施例では放電電 極２４と接地電極１４(誘電体１２)との隙間を必要最小限としているので、低い 電圧(放電を行なわせ得る範囲での低い電圧)でも効率的に負イオンを放出させる ことができる。

【００１２】 前記入口キャップ１８には、ステンレス等の導電材料からなる配線用電極３０が 接着剤３２を介して固定されている。この配線用電極３０は、図１に示す如く、 供給用通孔３４ａが軸中心に沿って穿設された筒状本体３４と、該筒状本体３４ の一端部側に形成されて入口キャップ１８の穴部１８ｅに嵌挿可能な直径に設定 された大径の嵌合部３４ｂと、筒状本体３４の他端部側に形成されたニップル部 ３４ｃと、嵌合部３４ｂとニップル部３４ｃとの間の筒状本体３４の外周に形成 されたフランジ３６とから基本的に構成される。そして、配線用電極３０は、入 口キャップ１８の穴部１８ｅに嵌合部３４ｂを嵌挿した状態で、シリコン系の接 着剤３２を介して固定されるようになっている。なお、嵌合部３４ｂの開放端は 、前記ネジ２２の頭部２２ｂに当接し、配線用電極３０と各放電電極２４とが通 電可能状態となるよう構成されている。

【００１３】 前記配線用電極３０におけるフランジ３６の外周には、図４に示す如く、交流電 源３８の高圧側から導出する電線４０が接続されると共に、前記接地電極１４に は、交流電源３８の接地側に共通的に接続する電線４２が接続されている。そし て、交流電源３８を励起して放電に必要な所定の交流電圧(例えば６ｋＶ〜１０ ｋＶ)を配線用電極３０に印加することで、前記各放電電極２４から放電が発生 するよう構成される。

【００１４】 前記配線用電極３０における嵌合部３４ｂの開放端には、図３に示す如く、前記 供給用通孔３４ａに連通して放射状に延在する複数(実施例では４つであるが、 この数には限定されない)の溝部３４ｄが形成される。また、前記ニップル部３ ４ｃに酸素供給源４４が接続され(図４参照)、該供給源４４から供給される乾燥 した酸素は、配線用電極３０の供給用通孔３４ａと溝部３４ｄおよび入口キャッ プ１８の入口側通気孔１８ｄを介して、放電電極群が収納されている誘電体１２ の収納空間Ｓ内に供給されるよう構成される。そして、各放電電極２４からの放 電によってオゾンが発生すると共に、各放電電極２４から放出された負イオンが 酸素の流れによって誘電体１２の軸方向他方の出口側に移動するようになってい る。なお、前記酸素供給源４４としては、酸素ボンベや、除湿器を備えた送風フ ァン等が好適に用いられるが、酸素ボンベから酸素のみを供給する場合にはオゾ ンの発生率を高めることができる。

【００１５】 前記誘電体１２の出口側(図１の右側)には、前記収納空間Ｓで発生したオゾンお よび負イオンを排出するための硬質塩化ビニル製の出口キャップ４６が配設固定 されている。この出口キャップ４６は、排出用通孔４８ａが軸中心に沿って穿設 された筒状本体４８と、該筒状本体４４の軸方向(長手方向)の略中央に形成され た鍔部４８ｂとから基本的に構成され、鍔部４８ｂから軸方向一方に延在する筒 状本体４８は、誘電体１２に嵌挿可能な直径に設定され、この大径部４８ｃを鍔 部４８ｂが誘電体１２の出口端に当接する位置まで嵌挿された状態で、エポキシ 系の接着剤５０を介して固定されている。

【００１６】

【実施例の作用】

次に、前述の構成に係るオゾン・イオン発生装置の作用につき説明する。前記酸 素供給源４４から乾燥した状態の酸素を配線用電極３０の供給用通孔３４ａに供 給すると、この酸素は、該供給用通孔３４ａから溝部３４ｄおよび入口キャップ １８の入口側通気孔１８ｄを介して前記収納空間Ｓに放出され、該空間Ｓから出 口キャップ４６の排出用通孔４８ａを介して外部に排出される。この状態で、前 記交流電源３８を励起して配線用電極３０に所定圧の交流電圧を印加すると、該 配線用電極３０にネジ２２を介して接触している各放電電極２４の外周縁からの 放電によりオゾンが発生し、該オゾンは出口キャップ４６の排出用通孔４８ａを 介して外部に排出される。また各放電電極２４の各歯部２４ａにおける角から放 出された負イオンは、酸素の流れによってオゾンと共に出口キャップ４６の排出 用通孔４８ａを介して外部に排出される。

【００１７】 実施例のオゾン・イオン発生装置１０では、各放電電極２４の外周に複数の角張 った歯部２４ａを形成すると共に、放電電極２４と接地電極１４(誘電体１２)と の隙間を必要最小限に設定しているので、低い交流電圧であっても負イオンを効 率的に発生させ得る。従って、消費電力が小さくなってランニングコストを低減 することができる。また、実施例のオゾン・イオン発生装置１０は負イオンを効 率的に発生させ得るので、当該発生装置１０から放出されたオゾンおよび負イオ ンを食品の殺菌等に用いる場合にはオゾンの濃度を低く設定することができ、食 品を変色・変質させることなく良好な殺菌作用を奏する。

【００１８】 更に、実施例のオゾン・イオン発生装置１０では、放電電極群の全体を誘電体１ ２で覆っているから、運転中に電圧が異常上昇しても、各放電電極２４と接地電 極１４との間で短絡事故が発生することはない。すなわち、オゾン・イオン発生 装置１０を安全に運転し得ると共に、短絡事故を処置するために電源を切る必要 もなく、運転効率を向上させ得る。

【００１９】

【別実施例について】

前記オゾン・イオン発生装置１０において、乾燥された酸素を用いる場合は別と して、湿気(水分)を含んでいる空気を用いてオゾンを発生させると、該湿分に含 まれる窒素等により窒素酸化物が僅かではあるが発生し、これが食品等に悪影響 を与えるおそれがある。そこで、前記オゾン・イオン発生装置１０から排出され るオゾンを、一度水中に通すことで、有害成分を除去してオゾンのみを取出すこ とが推奨される。

【００２０】 すなわち、図５に示すように、オゾン・イオン発生装置１０における出口キャッ プ４６の出口側に接続したチューブ５２の開放端を、所定量の水が貯留されてい る水槽５４の内部に浸漬させる。またこのオゾン・イオン発生装置１０において は、前記配線用電極３０のニップル部３４ｃには、酸素または空気の供給源５６ が接続される。このように構成したオゾン・イオン発生装置１０では、供給源５ ６から湿気を含んでいる空気が供給され、オゾンと共に窒素酸化物が発生しても 、これを水槽５４に貯留されている水中に通すことで、窒素酸化物は水に溶けて オゾンのみが放出される。なお、オゾンを水中に通すことで該オゾンの一部も水 に溶け、水槽５４から放出されるオゾン濃度は低下するが、オゾンと負イオンと を併用することで殺菌、脱臭、脱色等の能力が低下することはない。

【００２１】

【変更例について】

図６は、オゾン・イオン発生装置の変更例を示すものであって、基本的な構成は 図１を参照して説明した実施例と同一であるので、異なる部分についてのみ説明 する。図６に示すオゾン・イオン発生装置５７では、前記誘電体１２の入口側に 、図示形状の配線用電極５８が配設固定されている。この配線用電極５８は、誘 電体１２に嵌挿可能な直径に設定された一端部が有底の筒状に形成され、その有 底部５８ａとは反対の開放端側にフランジ５８ｂが形成される。そして、当該配 線用電極５８は、前記フランジ５８ｂが誘電体１２の入口端に当接するまで該誘 電体１２に嵌挿した状態で、接着剤６０を介して固定されている。またフランジ ５８ｂの外周に、前記交流電源３８の高圧側から導出する電線４０が接続してあ る。

【００２２】 前記配線用電極５８の有底部５８ａには、その軸中心に沿って取付用貫通孔５８ ｃが穿設されると共に、該取付用貫通孔５８ｃを取り囲むように、周方向に所定 間隔で複数の入口側通気孔５８ｄが穿設されている。また配線用電極５８には、 前記複数の放電電極２４が、前述した入口キャップ１８に対する取付け構造と同 様に、取付用貫通孔５８ｃに挿通されたネジ２２、スペーサ２６およびナット２ ８を介して位置決め固定される。すなわち変更例では、配線用電極５８に放電電 極２４が直に配設固定されている。

【００２３】 前記配線用電極５８の開放端側で開放する穴部５８ｅには、入口ニップル６２が 配設されている。この入口ニップル６２は、供給用通孔６４ａが軸中心に沿って 穿設された筒状本体６４と、該筒状本体６４における軸方向の所定位置の外周に 形成された鍔部６４ｂとから基本的に構成され、鍔部６４ｂから軸方向一方に延 在する筒状本体６４は、前記穴部５８ｅに嵌挿可能な直径に設定され、この大径 部６４ｃを鍔部６４ｂが配線用電極５８の開放端に当接する位置まで嵌挿された 状態で、接着剤６６を介して固定されている。そして、鍔部６４ｂから外方(配 線用電極５８から離間する側)に延出する小径のニップル部６４ｄに、前記酸素 供給源４４が接続されるようになっている。

【００２４】 図６に示す変更例に係るオゾン・イオン発生装置５７では、前記酸素供給源４４ から乾燥した状態の酸素を入口ニップル６４の供給用通孔６４ａに供給すると、 この酸素は、該供給用通孔６４ａから配線用電極５８の入口側通気孔５８ｄを介 して前記収納空間Ｓに放出され、該空間Ｓから出口キャップ４６の排出用通孔４ ８ａを介して外部に排出される。この状態で、前記交流電源３８を励起して配線 用電極５８に所定圧の交流電圧を印加すると、該配線用電極３０にネジ２２を介 して接触している各放電電極２４の外周縁からの放電によりオゾンが発生し、該 オゾンは出口キャップ４６の排出用通孔４８ａを介して外部に排出される。また 各放電電極２４の各歯部２４ａにおける角から放出された負イオンは、酸素の流 れによってオゾンと共に出口キャップ４６の排出用通孔４８ａを介して外部に排 出される。

【００２５】 変更例のオゾン・イオン発生装置５７では、各放電電極２４の形状や配設位置に 関しては前記の実施例と同一であるので、同様な効果を奏する。また、オゾン・ イオン発生装置５７から排出されたオゾンや負イオンを、図５に示す別実施例の ように水中に通すようにしてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上に説明した如く、本考案に係るオゾン・イオン発生装置によれば、各放電電 極の外周に複数の角張った歯部を形成しているので、低い交流電圧であっても負 イオンを効率的に発生させることができ、消費電力を小さくしてランニングコス トを低減し得る。また、放電電極群の全体を誘電体で覆った状態で交流電圧を印 加するので、運転中に電圧が異常上昇しても、各放電電極と接地電極との間で短 絡事故が発生するのを防止し得る。すなわち、オゾン・イオン発生装置を安全に 運転し得ると共に、短絡事故を処置するために電源を切る必要もなく、運転効率 を向上させ得る。更に、交流電圧を用いるようにしたことで、一般家庭用の交流 電源から簡単な構成で電圧の供給を受けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好適な実施例に係るオゾン・イオン発
生装置を示す縦断正面図である。

【図２】実施例に係るオゾン・イオン発生装置の縦断側
面図である。

【図３】実施例に係る配線用電極の嵌合部側の底面を示
す側面図である。

【図４】実施例に係るオゾン・イオン発生装置の全体構
成を示す概略図である。

【図５】別実施例に係るオゾン・イオン発生装置の全体
構成を示す概略図である。

【図６】変更例に係るオゾン・イオン発生装置を示す縦
断正面図である。

【符号の説明】

１２ 誘電体 １４ 接地電極 ２４ 放電電極 ２４ａ 歯部 ３８ 交流電源 ４４ 酸素供給源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状誘電体(12)の外周に周設され、所
   定長さに設定された円筒状の接地電極(14)と、前記誘電
   体(12)の内部における接地電極(14)と対応する内側に臨
   む位置に、誘電体(12)の軸方向に所定間隔離間すると共
   に誘電体(12)の内周面との間に所定の隙間を存して配置
   され、外周に複数の角張った歯部(24a)を形成した円盤
   状の複数の放電電極(24)と、前記放電電極(24)に高圧側
   を接続した交流電源(38)と、前記誘電体(12)の内部に酸
   素を供給する酸素供給源(44)とからなり、前記酸素供給
   源(44)からの酸素を前記誘電体(12)の内部を通過するよ
   う供給すると共に、前記交流電源(38)からの所定圧の交
   流電圧を前記放電電極(24)に印加することで、各放電電
   極(24)の放電によってオゾンと負イオンとを発生させる
   よう構成したことを特徴とするオゾン・イオン発生装
   置。