JP5661003B2 - オゾン発生管、およびオゾン発生装置 - Google Patents
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Description
大容量のオゾン発生装置を構成するために、多数のオゾン発生管を並べる場合は、発生管の周囲を水冷するように構成する必要がある。従来のオゾン発生管を多数並べる方式のオゾン発生装置では、圧力容器と水冷のための水容器を兼ねた構成としていたため、組み立て性が悪かった。
図1は本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。大容量のオゾン発生装置はオゾン発生管が多数配置されているが、ここでは、本発明の要部を説明するために、オゾン発生管4を1本のみ配置した図を用いる。また、図により構造が容易に把握できるよう、縮尺は、部材によって必ずしも同一の縮尺を用いていない。実物の寸法を把握できるよう、以下の説明において、部材の寸法などを適宜説明する。
図2は本発明の実施の形態2によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。図2において、図1と同一符号は、同一または相当する部分を示す。本実施の形態2は、接地管40の内径が小さく、金属製の外導管3と接地管40との間の絶縁距離が十分取れない場合に、外導管3の外面に絶縁パイプ13を配し、外導管3と接地管40との沿面距離を長くして絶縁を確保する構成を示している。
る。このような配管の構成は、実施の形態1、すなわち図1のオゾン発生管4においても同様に用いることができるのは言うまでもない。
図4は本発明の実施の形態3によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。図4において、図1と同一符号は、同一または相当する部分を示す。本実施の形態3は、第二導管である外導管を、金属ではなく、絶縁体の絶縁外導管30で構成した実施の形態である。内導管2は金属製であり、この内導管2から隔壁7を介して高電圧を内部導体9に給電する構成は、実施の形態1や実施の形態2と同様である。このように構成すると、図2に示す金属製の外導管3、及びフッ素樹脂製の絶縁パイプ13の二重構造とせずに沿面距離を長くできるため、安価に構成できるという効果がある。絶縁外導管30の材料として安価な樹脂を選択する場合、金属管とは異なり、圧入のみでは十分なシール性が得られない場合がある。このため、絶縁外導管30と絶縁シール部材5を適当な接着剤で接着するか、昇温して融着させた方がよい。
図5は、本発明の実施の形態4によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。図5において、図1と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図5に示すように、本実施の形態4によるオゾン発生管4は、酸素導入のための第一導管、およびオゾン排出のための第二導管として、これまでの実施の形態のような2重管ではなく、酸素導入管21と、オゾン排出管31を並列に配置している。この構成を取ることができるのは、2本の管を端部に差し込んでも十分な絶縁距離を確保できるぐらい接地管40の径が大きい場合に限られるが、2重管と比べ細い径の管が利用できるため、配管コストが小さくなる。尚、この場合でも片側の配管を上部に設けた下側角パイプを貫通させて配管することで、多数のオゾン発生管4を設置することができ、オゾン発生装置全体の容量を容易に増加できることはいうまでもない。
図6は、本発明の実施の形態5によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。図6において、図1と同一符号は、同一または相当する部分を示す。本実施の形態5によるオゾン発生管4は、誘電体管の外面と金属管の内面の間に放電空間を形成するのではなく、接地導電膜42を外面に形成した外側誘電体管41を外管として、内管である高電圧金属管90の外側に配置する構成としている。高電圧金属管90と接地導電膜42との間に高電圧を印加することにより、外側誘電体管41内面と高電圧金属管90外面に形成されている間隙10に無声放電を形成する。
接続する配線91が必要である。
図7は、本発明の実施の形態6によるオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。図7において、図1と同一符号は、同一または相当する部分を示す。本実施の形態では、外管を、その閉鎖された端部に窪み部分45を設けた2重接地管44としている。さらに、内管として、内部導体9を包み込むように作成された内側2重誘電体管61を設けた。このように構成することで、内側2重誘電体管61の外側の間隙10だけでなく、内側にも放電空間となる間隙を内側間隙20として形成し、オゾン発生管一本当たりのオゾン生成量を大きくしている。
3:外導管(第二導管) 4:オゾン発生管
5:絶縁シール部材 6:誘電体管(内管)
7:隔壁 8:高電圧交流電源
9:内部導体 10:間隙
11:水槽 12:冷却水
13:絶縁パイプ 14、14b:原料ガス用配管(第二配管)15、15b:オゾン用配管(第一配管) 21:酸素導入管(第一導管)
30:絶縁外導管(第二導管) 31:オゾン排出管(第二導管)
40:接地管(外管) 41:外側誘電体管(外管)
42:接地導電膜 43:内側接地導電膜
44:2重接地管(外管) 45、450:窪み部分
61:内側2重誘電体管(内管) 90:高電圧金属管(内管)
100:オゾン化ガス 410:外側2重誘電体管(外管)
Claims (8)
- 片端が開放され、他端が閉鎖された金属製の外管と、
この外管の開放端部の内側に挿入して封止する絶縁シール部材と、
前記外管と前記絶縁シール部材に囲まれた空間内部に、断面の外形形状が前記外管の内壁断面形状と相似な形状であって、前記外管の内壁と所定の間隙を有して配置されるとともに、内面に導電体が形成され両端が開放された誘電体製の内管と、
この内管の内部空間を仕切り、前記内管の導電体と電気的に接続された導電性の隔壁と、この隔壁に挿入され、前記絶縁シール部材を貫通して、前記絶縁シール部材から外部に突き出すように設けられた導電性の第一導管と、
前記絶縁シール部材の外部から、前記絶縁シール部材を貫通し、前記隔壁よりも前記絶縁シール部材側の空間に突き出して設けられた第二導管と、
を備えたことを特徴とするオゾン発生管。 - 前記第二導管が金属製であって、前記第一導管が前記第二導管の内部に、前記第一導管の外面と前記第二導管の内面との間にガスが通過可能な隙間を有するように配置され、前記第一導管が前記第二導管の両端から突き出していることを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生管。
- 前記第二導管の外壁に接するように所定長さの絶縁パイプを設けたことを特徴とする請求項2に記載のオゾン発生管。
- 前記第二導管が絶縁材料で形成され、前記第一導管が前記第二導管の内部に、前記第一導管の外面と前記第二導管の内面との間にガスが通過可能な隙間を有するように配置され、前記第一導管が前記第二導管の両端から突き出していることを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生管。
- 請求項1から4のいずれか1項のオゾン発生管の外部から酸素を含む原料ガスを前記第二導管を通じて導入し、前記原料ガスを前記間隙を通過させるとともに、前記第二導管と前記外管の導電体との間に交流電圧を印加することにより、
前記間隙で放電を発生させて前記原料ガスに含まれる酸素をオゾン化し、オゾン化されたオゾン化ガスを前記第一導管から外部に取り出すように構成したことを特徴とするオゾン発生装置。 - 一面の壁に複数の穴の開いた、内部に冷却水を流すための水槽を備え、前記複数の穴にそれぞれ前記オゾン発生管を、前記外管の外面のうち、少なくとも前記間隙の放電が発生する部分の外面が前記冷却水に接するように前記水槽に挿入して配置したことを特徴とする請求項5に記載のオゾン発生装置。
- 複数配置された前記オゾン発生管の前記第一導管を挿入する第一配管と、複数配置された前記オゾン発生管の前記第二導管を挿入する第二配管と、を備えたことを特徴とする請求項6に記載のオゾン発生装置。
- 前記外管の閉鎖された端部に窪み部分を有し、この窪み部分の内壁と前記内管の内壁との間に内側間隙が形成され、この内側間隙においても放電が発生するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生管。
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