JPH0413285B2 - - Google Patents
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- JPH0413285B2 JPH0413285B2 JP61168077A JP16807786A JPH0413285B2 JP H0413285 B2 JPH0413285 B2 JP H0413285B2 JP 61168077 A JP61168077 A JP 61168077A JP 16807786 A JP16807786 A JP 16807786A JP H0413285 B2 JPH0413285 B2 JP H0413285B2
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- outer cylinder
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- ozone
- ozone generator
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Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空気または酸素を原料として無声放
電によりオゾンを発生させるようにしたオゾン発
生装置に関する。
電によりオゾンを発生させるようにしたオゾン発
生装置に関する。
周知のように、オゾンは強力な酸化力をもつて
いるので、古くから酸化剤として化学工業に用い
られているほか、各種の水の殺菌、脱臭、脱色等
にも広く利用され、また、近年はフアインケミカ
ル用としての用途にも広く用いられている。
いるので、古くから酸化剤として化学工業に用い
られているほか、各種の水の殺菌、脱臭、脱色等
にも広く利用され、また、近年はフアインケミカ
ル用としての用途にも広く用いられている。
ところで、オゾン発生方法としては、紫外線エ
ネルギーを酸素に照射する方法、水を電気分解す
る方法等もあるが、工業用として多量のオゾンを
連続的に発生するには、通常無声放電による方法
が多く採用されている。この方法は、相対向して
設けられた1対の電極の間に空隙を形成すると共
に、これら電極の一方または双方の電極面に誘電
体を取付けた上で、前記両電極の間に交流電圧を
印加させる。このようにすると、誘電体を介して
両電極間に無声放電が持続して発生するから、こ
の空隙に乾燥した空気又は酸素ガスを流通させて
オゾンを発生させる方法である。
ネルギーを酸素に照射する方法、水を電気分解す
る方法等もあるが、工業用として多量のオゾンを
連続的に発生するには、通常無声放電による方法
が多く採用されている。この方法は、相対向して
設けられた1対の電極の間に空隙を形成すると共
に、これら電極の一方または双方の電極面に誘電
体を取付けた上で、前記両電極の間に交流電圧を
印加させる。このようにすると、誘電体を介して
両電極間に無声放電が持続して発生するから、こ
の空隙に乾燥した空気又は酸素ガスを流通させて
オゾンを発生させる方法である。
しかして、この方法においては放電により多量
の熱が発生し、この熱により空隙を流通する空気
又は酸素ガスの温度があがり、またその熱によつ
て電極や誘電体の温度を上昇させてしまう。とこ
ろが、オゾンは温度が高くなると即座に分解し酸
素になつてしまうので、効率的にオゾンを発生さ
せるためには冷却することが必要となる。そこ
で、実用的には第6図および第7図に示すような
構造のオゾン発生装置が一般に用いられている。
以下、この従来型について説明する。すなわち、
一方の電極としては符号1で示すステンレス円筒
を用いると共に、誘電体としては前記ステンレス
円筒と同心的に配置したガラス円筒2を用い、こ
のガラス円筒の内面に金属を真空蒸着する等の手
段によつて導電性被膜3を形成させて、これを他
方の電極としたものが多く用いられている。な
お、第6図において符号4で示す部材は、金属材
から形成された缶体であつて、このものの内部に
前記のステンレス製円筒1が仕切板5a及び5b
を介して溶接により水密が維持されるようにして
取付けられている。また、このステンレス円筒1
の内側には、スペーサ6を介して一端を封じたガ
ラス円筒2が該円筒1に対し略同心状に取付けら
れ、このガラス円筒2とステンレス円筒1との間
には空隙7が形成され、この空隙7は、通常1〜
3mmの間隔に保たれている。なお、ガラス円筒2
の内面には導電性被膜3が塗布又は蒸着により設
けられ、この導電性被膜3にブラシ状の接触子8
が接触している。この接触子8には導線9が接続
され、この導線は絶縁管10を介して缶体4の端
板4aを貫通して外部に導かれた上で、電源装置
11に接続されている。
の熱が発生し、この熱により空隙を流通する空気
又は酸素ガスの温度があがり、またその熱によつ
て電極や誘電体の温度を上昇させてしまう。とこ
ろが、オゾンは温度が高くなると即座に分解し酸
素になつてしまうので、効率的にオゾンを発生さ
せるためには冷却することが必要となる。そこ
で、実用的には第6図および第7図に示すような
構造のオゾン発生装置が一般に用いられている。
以下、この従来型について説明する。すなわち、
一方の電極としては符号1で示すステンレス円筒
を用いると共に、誘電体としては前記ステンレス
円筒と同心的に配置したガラス円筒2を用い、こ
のガラス円筒の内面に金属を真空蒸着する等の手
段によつて導電性被膜3を形成させて、これを他
方の電極としたものが多く用いられている。な
お、第6図において符号4で示す部材は、金属材
から形成された缶体であつて、このものの内部に
前記のステンレス製円筒1が仕切板5a及び5b
を介して溶接により水密が維持されるようにして
取付けられている。また、このステンレス円筒1
の内側には、スペーサ6を介して一端を封じたガ
ラス円筒2が該円筒1に対し略同心状に取付けら
れ、このガラス円筒2とステンレス円筒1との間
には空隙7が形成され、この空隙7は、通常1〜
3mmの間隔に保たれている。なお、ガラス円筒2
の内面には導電性被膜3が塗布又は蒸着により設
けられ、この導電性被膜3にブラシ状の接触子8
が接触している。この接触子8には導線9が接続
され、この導線は絶縁管10を介して缶体4の端
板4aを貫通して外部に導かれた上で、電源装置
11に接続されている。
一方、缶体4の内側における外周部には、仕切
られた冷却水室12が形成されると共に、缶体の
上部には空気又は酸素ガス(以下原料ガスとい
う)室13が、またその下部には生成したオゾン
と原料ガスが混合した混合ガス室14が形成され
ている。
られた冷却水室12が形成されると共に、缶体の
上部には空気又は酸素ガス(以下原料ガスとい
う)室13が、またその下部には生成したオゾン
と原料ガスが混合した混合ガス室14が形成され
ている。
しかして、冷却水室12には供給口12aと排
出口12bがそれぞれ設けられ、原料ガス室13
には供給口13a、混合ガス室14には排出口1
4aがそれぞれ設けられている。
出口12bがそれぞれ設けられ、原料ガス室13
には供給口13a、混合ガス室14には排出口1
4aがそれぞれ設けられている。
なお、スペーサ6は、第8図に示すようにステ
ンレス線を巻回したコイルばねを輪状にしたもの
で、空隙7を原料ガスやオゾンと原料ガスの混合
ガスを流通させるのに支障を与えないような構成
とされている。又、缶体4は接地されている。
ンレス線を巻回したコイルばねを輪状にしたもの
で、空隙7を原料ガスやオゾンと原料ガスの混合
ガスを流通させるのに支障を与えないような構成
とされている。又、缶体4は接地されている。
以上のように構成された缶体4と導電性被膜3
の間に電源装置11を介して高圧交流を印加する
と、誘電体となるガラス円筒2に電荷が蓄積され
てゆき、これが空隙7の絶縁が破壊されるレベル
に達すると、細かい放電柱が接続的に発生するよ
うになる。この放電柱は、印加電圧と周波数によ
つて数が増減する。放電している空隙7に供給口
13aから原料ガス室13を経由して原料ガスを
供給すると、原料ガス中の酸素原子の一部は電子
と衝突し、活性化酸素が生成し、次いでオゾンが
生成する。
の間に電源装置11を介して高圧交流を印加する
と、誘電体となるガラス円筒2に電荷が蓄積され
てゆき、これが空隙7の絶縁が破壊されるレベル
に達すると、細かい放電柱が接続的に発生するよ
うになる。この放電柱は、印加電圧と周波数によ
つて数が増減する。放電している空隙7に供給口
13aから原料ガス室13を経由して原料ガスを
供給すると、原料ガス中の酸素原子の一部は電子
と衝突し、活性化酸素が生成し、次いでオゾンが
生成する。
ここで、一般に放電のエネルギーのうち、オゾ
ン生成に寄与する分は僅か10%程度で、残りの90
%程度のエネルギーは熱となるから、放電により
多量の熱が発生し、これが空隙7の温度を上昇さ
せる。この部分の温度が上昇すると、オゾンが速
かに分解して元の酸素に戻るので、この熱エネル
ギーを除去するために冷却水室12に冷却水を供
給して冷却するようにしているのである。
ン生成に寄与する分は僅か10%程度で、残りの90
%程度のエネルギーは熱となるから、放電により
多量の熱が発生し、これが空隙7の温度を上昇さ
せる。この部分の温度が上昇すると、オゾンが速
かに分解して元の酸素に戻るので、この熱エネル
ギーを除去するために冷却水室12に冷却水を供
給して冷却するようにしているのである。
以上の説明は、1組のオゾン発生装置について
述べたものであるが、多数組の装置を並列にして
大容量のオゾン発生装置として用いることも従来
から行われている。
述べたものであるが、多数組の装置を並列にして
大容量のオゾン発生装置として用いることも従来
から行われている。
ところで、上述のような構成を有する従来型の
オゾン発生装置は、通常の用途においては有効な
装置であつたが、近年のフアインケミカル用に適
用した場合には下記のような難点があるため、満
足のゆくものではなくなつているのが実情であ
る。すなわち、フアインケミカル用、例えば集積
回路製造工場で用いられるオゾンは、このオゾン
化酸素中に極めて微量であつても不純物が含まれ
ていると集積回路に不純物の微粒子が付着して回
路構成に欠陥を発生させるため、オゾン化酸素の
純度を高くすることが要求されると共に、一方で
は強い酸化力を必要とするため、オゾン化酸素の
濃度も一般に10.0重量パーセント以上の高濃度を
要求されるようになつている。しかし、従来型の
オゾン発生装置では下記に述べるような理由か
ら、上記の高純度ならびに高濃度のオゾンを生成
させることができず、改良が求められていた。す
なわち、従来型のオゾン発生装置では、放電時に
ステンレス円筒1およびスペーサ6の表面に電子
が衝突するが、この衝突により円筒およびスペー
サ表面の金属微粒子が該電子で叩き出されてオゾ
ン化酸素に混入し、その純度が損なわれるもので
ある。一方、放電による多量の発生熱により空隙
7の部位の温度は上昇するが、この部位は一方の
側面のみ、すなわち、外周面に接する冷却水室1
2の側から冷却されるだけであるから充分には冷
却されず、このため空隙7の部位の温度が大きく
上昇し、オゾン化酸素の濃度を充分に高められな
いという欠点があつた。例えば冷却水として20℃
の水道水を用い、原料ガスとして純酸素を用いた
場合でも、得られるイオン化酸素の最高濃度は
6.5重量パーセント程度にとどまるものであつた。
このため、従来から下記のような工夫が試みられ
ている。すなわち、オゾン発生部の外周を形成す
るステンレス円筒(第6〜7図に符号1で示す円
筒)の内側に硝子やセラミツクスなどの誘電体を
ライニングし、電子が金属表面に直接衝突するの
を回避しようとするものである。しかし、この試
みは、金属とこの金属の表面にライニングされる
誘電体の熱膨張係数が相違するため誘電体に亀裂
や火膨れなどが発生し、しかもこの発生部分から
は短絡が生じて大電流が流れ、誘電体はもとより
金属電極が破壊されるに至るものである。したが
つて、電子が直接金属表面に衝突することを防止
しようとする所期の目的が達成されず、所期の高
純度のオゾン化酸素は到底得られないものであ
る。
オゾン発生装置は、通常の用途においては有効な
装置であつたが、近年のフアインケミカル用に適
用した場合には下記のような難点があるため、満
足のゆくものではなくなつているのが実情であ
る。すなわち、フアインケミカル用、例えば集積
回路製造工場で用いられるオゾンは、このオゾン
化酸素中に極めて微量であつても不純物が含まれ
ていると集積回路に不純物の微粒子が付着して回
路構成に欠陥を発生させるため、オゾン化酸素の
純度を高くすることが要求されると共に、一方で
は強い酸化力を必要とするため、オゾン化酸素の
濃度も一般に10.0重量パーセント以上の高濃度を
要求されるようになつている。しかし、従来型の
オゾン発生装置では下記に述べるような理由か
ら、上記の高純度ならびに高濃度のオゾンを生成
させることができず、改良が求められていた。す
なわち、従来型のオゾン発生装置では、放電時に
ステンレス円筒1およびスペーサ6の表面に電子
が衝突するが、この衝突により円筒およびスペー
サ表面の金属微粒子が該電子で叩き出されてオゾ
ン化酸素に混入し、その純度が損なわれるもので
ある。一方、放電による多量の発生熱により空隙
7の部位の温度は上昇するが、この部位は一方の
側面のみ、すなわち、外周面に接する冷却水室1
2の側から冷却されるだけであるから充分には冷
却されず、このため空隙7の部位の温度が大きく
上昇し、オゾン化酸素の濃度を充分に高められな
いという欠点があつた。例えば冷却水として20℃
の水道水を用い、原料ガスとして純酸素を用いた
場合でも、得られるイオン化酸素の最高濃度は
6.5重量パーセント程度にとどまるものであつた。
このため、従来から下記のような工夫が試みられ
ている。すなわち、オゾン発生部の外周を形成す
るステンレス円筒(第6〜7図に符号1で示す円
筒)の内側に硝子やセラミツクスなどの誘電体を
ライニングし、電子が金属表面に直接衝突するの
を回避しようとするものである。しかし、この試
みは、金属とこの金属の表面にライニングされる
誘電体の熱膨張係数が相違するため誘電体に亀裂
や火膨れなどが発生し、しかもこの発生部分から
は短絡が生じて大電流が流れ、誘電体はもとより
金属電極が破壊されるに至るものである。したが
つて、電子が直接金属表面に衝突することを防止
しようとする所期の目的が達成されず、所期の高
純度のオゾン化酸素は到底得られないものであ
る。
本発明は、高純度で且つ高濃度のオゾン化ガス
が得られ、しかも構造が簡単で長期間の使用に耐
え、環境衛生的にも害毒を発生することのない新
規なオゾン発生装置を得ることを目的とする。
が得られ、しかも構造が簡単で長期間の使用に耐
え、環境衛生的にも害毒を発生することのない新
規なオゾン発生装置を得ることを目的とする。
この目的を達するため、本発明にあつては、オ
ゾン発生装置を次のような構成としたものであ
る。すなわち、冷却水の循環を可能とした缶体の
内部において、該缶体を貫通するように、外筒お
よび内筒から成る内外二重の筒体をほぼ同心状に
配設すると共に、該内筒を何れも石英材または硝
子材で構成させた上で、少くとも前記内筒の内周
面に放電電極としての導電性被膜を設け、更に前
記外筒と内筒との間に原料ガスの流通経路を形成
させ、かつ前記内筒の内側を外気に対し連通状態
として、その上部または下部に冷却空気を送り出
すための給気装置を取付け、一方、前記の放電電
極に対して高圧交流電源を接続したことを特徴と
するオゾン発生装置に係るものである。
ゾン発生装置を次のような構成としたものであ
る。すなわち、冷却水の循環を可能とした缶体の
内部において、該缶体を貫通するように、外筒お
よび内筒から成る内外二重の筒体をほぼ同心状に
配設すると共に、該内筒を何れも石英材または硝
子材で構成させた上で、少くとも前記内筒の内周
面に放電電極としての導電性被膜を設け、更に前
記外筒と内筒との間に原料ガスの流通経路を形成
させ、かつ前記内筒の内側を外気に対し連通状態
として、その上部または下部に冷却空気を送り出
すための給気装置を取付け、一方、前記の放電電
極に対して高圧交流電源を接続したことを特徴と
するオゾン発生装置に係るものである。
本発明によれば、オゾンの発生に必要な無声放
電は石英材または硝子材の誘電体からなる内、外
両円筒の間隙内で行なわれて、電子が直接金属面
に衝突することがないので、発生オゾン化ガス中
に金属微粒子などの異物が混入することがない。
また、前記無声放電が生起する個所、すなわち内
外両円筒は、その内周面と外周面とが、それぞれ
冷却空気ならびに冷却水で冷却されるから、当該
ガスの温度が過度に上昇することがないので、発
生オゾン化ガス中のオゾン濃度が所望の高さに高
められる。その上、電極が露出している前記内筒
の冷却媒体として空気を用いたから、水を使用す
る場合に較べ媒体の絶縁性に格別の考慮を払う必
要がない点で実用性が高い。更にまた本発明は、
導電性被膜からなる電極の端部近傍で発生し易い
沿面放電を防ぐための手段を組込んだので、その
場合には悪臭の原因となる装置外へのオゾンの漏
洩ないしは不要部分でのオゾンの発生を未然に防
止し、環境衛生的にも有用性の高い装置が得られ
る。
電は石英材または硝子材の誘電体からなる内、外
両円筒の間隙内で行なわれて、電子が直接金属面
に衝突することがないので、発生オゾン化ガス中
に金属微粒子などの異物が混入することがない。
また、前記無声放電が生起する個所、すなわち内
外両円筒は、その内周面と外周面とが、それぞれ
冷却空気ならびに冷却水で冷却されるから、当該
ガスの温度が過度に上昇することがないので、発
生オゾン化ガス中のオゾン濃度が所望の高さに高
められる。その上、電極が露出している前記内筒
の冷却媒体として空気を用いたから、水を使用す
る場合に較べ媒体の絶縁性に格別の考慮を払う必
要がない点で実用性が高い。更にまた本発明は、
導電性被膜からなる電極の端部近傍で発生し易い
沿面放電を防ぐための手段を組込んだので、その
場合には悪臭の原因となる装置外へのオゾンの漏
洩ないしは不要部分でのオゾンの発生を未然に防
止し、環境衛生的にも有用性の高い装置が得られ
る。
以下、本発明を実施例に即して具体的に説明す
る。本発明のオゾン発生装置は、第1〜2図にお
いて、両端を閉塞され内部を冷却水の循環路とさ
れた金属材からなる筒状の缶体20と、この缶体
20の内部において、該缶体20の中央部を貫通
し、かつ石英材または硝子材と導電性被膜とを主
要部分とする断面中空のオゾン発生部23とで、
その主体が構成されている。
る。本発明のオゾン発生装置は、第1〜2図にお
いて、両端を閉塞され内部を冷却水の循環路とさ
れた金属材からなる筒状の缶体20と、この缶体
20の内部において、該缶体20の中央部を貫通
し、かつ石英材または硝子材と導電性被膜とを主
要部分とする断面中空のオゾン発生部23とで、
その主体が構成されている。
缶体20の上下両端部には、中央部に貫通穴2
4a,26aを有する支持部材としての蓋体24
と26とが配設され、このうち、下側の蓋体26
の上面にフランジ25を介して前記の缶体20を
ボルト締めし、一方、前記のオゾン発生部は、こ
れを前記蓋体と締付金具33a,33bならびに
弾力性を有するOリングとを介して側方から抱き
込むようにして固定するのである(第4図参照)。
なお、前記の蓋体24,26に近接した部分には
冷却水室27に連通する冷却水の排出口27bな
らびに供給口27aが設けられており、また前記
缶体20の下端開口部には、後で詳しく述べるよ
うに、冷却用送風機28を装着する。
4a,26aを有する支持部材としての蓋体24
と26とが配設され、このうち、下側の蓋体26
の上面にフランジ25を介して前記の缶体20を
ボルト締めし、一方、前記のオゾン発生部は、こ
れを前記蓋体と締付金具33a,33bならびに
弾力性を有するOリングとを介して側方から抱き
込むようにして固定するのである(第4図参照)。
なお、前記の蓋体24,26に近接した部分には
冷却水室27に連通する冷却水の排出口27bな
らびに供給口27aが設けられており、また前記
缶体20の下端開口部には、後で詳しく述べるよ
うに、冷却用送風機28を装着する。
オゾン発生部23は、管径の異なる円筒状の外
筒21と内筒22とで形成し、これらを略同心状
に配置して両者間に空隙29を形成させ、かつこ
の空隙29の間隔は、通常は1〜3mmに保つてお
く。外筒21と内筒22の両端面は、これら内外
両筒と同一の材料からなるリング状の封止部材3
0a,30bを用いて溶着密封する。オゾン発生
部23の下端部にはオゾン化ガスの排出口29a
を該発生部23の軸線に対して直角方向に溶着形
成させ、上端部には原料ガスの供給口29bを該
発生部23に対し平行に導出する。また、本発明
においては、前記オゾン発生部23の主要部材で
ある内外両円筒を、次のような誘電体で構成させ
るものである。すなわち、溶融石英を代表例とす
る透明石英ガラス材、または溶融シリカからなる
不透明石英ガラス材、若しくはケイ酸塩ガラスに
代表される一般的ガラス材で構成され、これらの
うち、電気絶縁耐力に優れる透明石英ガラス材を
用いるのが望ましく、その場合には他の素材を用
いるのに較べ、オゾン発生効率を向上させること
ができる。
筒21と内筒22とで形成し、これらを略同心状
に配置して両者間に空隙29を形成させ、かつこ
の空隙29の間隔は、通常は1〜3mmに保つてお
く。外筒21と内筒22の両端面は、これら内外
両筒と同一の材料からなるリング状の封止部材3
0a,30bを用いて溶着密封する。オゾン発生
部23の下端部にはオゾン化ガスの排出口29a
を該発生部23の軸線に対して直角方向に溶着形
成させ、上端部には原料ガスの供給口29bを該
発生部23に対し平行に導出する。また、本発明
においては、前記オゾン発生部23の主要部材で
ある内外両円筒を、次のような誘電体で構成させ
るものである。すなわち、溶融石英を代表例とす
る透明石英ガラス材、または溶融シリカからなる
不透明石英ガラス材、若しくはケイ酸塩ガラスに
代表される一般的ガラス材で構成され、これらの
うち、電気絶縁耐力に優れる透明石英ガラス材を
用いるのが望ましく、その場合には他の素材を用
いるのに較べ、オゾン発生効率を向上させること
ができる。
外筒21の外周面と内筒22の内周面には、そ
れぞれ例えば銀系のフイラーとエポキシ樹脂をバ
インダーとする導電性塗料を塗布し、これを放電
電極31および32とする。なお、この放電電極
としては前記塗料に限らず、水をベースとしたコ
ロイド状黒鉛の濃縮体を塗布して形成してもよ
く、また、アルミニウム等の金属蒸着膜により形
成させても差支えなく、更に、金属溶射により電
極を形成させてもよい。但し、冷却水に接する外
筒21側の電極31は、これを耐水性の電極とす
ることを不可欠とする。また、前記放電電極3
1,32の軸線方向における長さ(高さ)は、内
外両筒ともほぼ同長とする場合と後記のように、
その高さを異ならしめる場合とがある。
れぞれ例えば銀系のフイラーとエポキシ樹脂をバ
インダーとする導電性塗料を塗布し、これを放電
電極31および32とする。なお、この放電電極
としては前記塗料に限らず、水をベースとしたコ
ロイド状黒鉛の濃縮体を塗布して形成してもよ
く、また、アルミニウム等の金属蒸着膜により形
成させても差支えなく、更に、金属溶射により電
極を形成させてもよい。但し、冷却水に接する外
筒21側の電極31は、これを耐水性の電極とす
ることを不可欠とする。また、前記放電電極3
1,32の軸線方向における長さ(高さ)は、内
外両筒ともほぼ同長とする場合と後記のように、
その高さを異ならしめる場合とがある。
ところで、前記のように構成させたオゾン発生
部23を缶体20に装着する場合について説明す
ると、当該オゾン発生部23を貫通穴26b,2
4aを介して缶体20に挿通して、電極31,3
2の両端部が第1〜2図の装置にあつては、蓋体
24,26の内側に配置されるように位置決めす
る。ちなみに、オゾン発生部23における原料ガ
ス供給口29bは、缶体20の上部蓋体24から
上方へ突出し、オゾン化ガス排出口29aは下部
蓋体26の下方において装置外に突出するように
設ける。なお、外筒21の外周面と蓋体貫通穴2
4a,26a面との間は前記のOリングおよび締
め金具33a,33bを介して水密に保持される
ように締め付ける。
部23を缶体20に装着する場合について説明す
ると、当該オゾン発生部23を貫通穴26b,2
4aを介して缶体20に挿通して、電極31,3
2の両端部が第1〜2図の装置にあつては、蓋体
24,26の内側に配置されるように位置決めす
る。ちなみに、オゾン発生部23における原料ガ
ス供給口29bは、缶体20の上部蓋体24から
上方へ突出し、オゾン化ガス排出口29aは下部
蓋体26の下方において装置外に突出するように
設ける。なお、外筒21の外周面と蓋体貫通穴2
4a,26a面との間は前記のOリングおよび締
め金具33a,33bを介して水密に保持される
ように締め付ける。
次に、第1〜2図の実施例に特有な部分につい
て説明すると、この実施例においては内筒22の
内周面に形成した導電性被膜32の端部近傍、す
なわち該端部とこの端部に連接する内筒22の内
周面部分に、局部的に、例えばシリコンゴムなど
の絶縁材34a,34bを塗布被覆し、一方、外
筒21と蓋体24,26の締結部近傍をも同様な
絶縁材35a,35bで隠蔽する。ここに述べる
絶縁材は、後で詳しく述べるが、電圧印加時に発
生する沿面放電を防止するためのものである。
て説明すると、この実施例においては内筒22の
内周面に形成した導電性被膜32の端部近傍、す
なわち該端部とこの端部に連接する内筒22の内
周面部分に、局部的に、例えばシリコンゴムなど
の絶縁材34a,34bを塗布被覆し、一方、外
筒21と蓋体24,26の締結部近傍をも同様な
絶縁材35a,35bで隠蔽する。ここに述べる
絶縁材は、後で詳しく述べるが、電圧印加時に発
生する沿面放電を防止するためのものである。
次に、第1図および第3図に基き、電源に対す
る接続関係について説明する。本装置における内
筒側の導電性被膜32と、外筒側の同被膜31の
間に図に符号36で示す交流電源装置を接続す
る。すなわち、前記内筒22の内周面上方に、一
例として第3図に示すような弾性を具備した環状
の導電リング38を装着し、この部分に前記電源
36の高圧部導線37aを接続すると共に、他方
の導線37bについては、これを外側電極31に
連ね、かつ冷却室27内を通つて缶体20の外側
に引出した導線39の部分に接続した上で、これ
を接地するものである。なお、前記の導電リング
に代えて第8図に示したような金属ブラシ状の接
触子8を用いることもできる。また、冷却室27
内に引通させた前記の引出用導線39は、缶体内
を循環する冷却水として電気伝導性を有しない純
水を使用したときのみ取付ける必要があり、そう
でない場合には付設する必要がない。すなわち、
冷却水として、通常の水道水またはそれと同程度
の高い電気伝導度を有する水を用いたときには、
外筒21に接する冷却水そのものが接地電極にな
り得るからである。
る接続関係について説明する。本装置における内
筒側の導電性被膜32と、外筒側の同被膜31の
間に図に符号36で示す交流電源装置を接続す
る。すなわち、前記内筒22の内周面上方に、一
例として第3図に示すような弾性を具備した環状
の導電リング38を装着し、この部分に前記電源
36の高圧部導線37aを接続すると共に、他方
の導線37bについては、これを外側電極31に
連ね、かつ冷却室27内を通つて缶体20の外側
に引出した導線39の部分に接続した上で、これ
を接地するものである。なお、前記の導電リング
に代えて第8図に示したような金属ブラシ状の接
触子8を用いることもできる。また、冷却室27
内に引通させた前記の引出用導線39は、缶体内
を循環する冷却水として電気伝導性を有しない純
水を使用したときのみ取付ける必要があり、そう
でない場合には付設する必要がない。すなわち、
冷却水として、通常の水道水またはそれと同程度
の高い電気伝導度を有する水を用いたときには、
外筒21に接する冷却水そのものが接地電極にな
り得るからである。
更にまた本発明においては、前記缶体20の下
部開口側に、給気装置としての送風機28を取付
けるもので、この場合該送風機の支持金具41を
図示のような円錐形状とし、かつ側面を密閉式と
して内筒22の内部への通風効果を向上させるよ
うにしたものである。
部開口側に、給気装置としての送風機28を取付
けるもので、この場合該送風機の支持金具41を
図示のような円錐形状とし、かつ側面を密閉式と
して内筒22の内部への通風効果を向上させるよ
うにしたものである。
ちなみに前記実施例においては、内外両円筒2
1,22の双方に導電性被膜31,32を形成さ
せているが、外筒22の外周面と缶体20の間の
冷却室27内に、水道水等の電導性を有する冷却
媒体と流通させる際には、当該冷却媒体そのもの
が電気的にみて他方の接地電極として機能する。
したがつてこの場合には外側の導電性被膜31を
必らずしも形成させることを要しない。しかし、
フアインケミカル用としては、冷却水として純水
を供給する場合が多いので、このような場合には
前記被膜32を形成させ、かつ導体39等を設け
ることが必要となる。
1,22の双方に導電性被膜31,32を形成さ
せているが、外筒22の外周面と缶体20の間の
冷却室27内に、水道水等の電導性を有する冷却
媒体と流通させる際には、当該冷却媒体そのもの
が電気的にみて他方の接地電極として機能する。
したがつてこの場合には外側の導電性被膜31を
必らずしも形成させることを要しない。しかし、
フアインケミカル用としては、冷却水として純水
を供給する場合が多いので、このような場合には
前記被膜32を形成させ、かつ導体39等を設け
ることが必要となる。
進んで、先に述べた絶縁材34,35による沿
面放電の防止機能について説明する。第4図イに
示すように導電性被膜31と32との間に高電圧
を印加すると、図に実線で示すように空隙29内
で無声放電が生ずる。このとき、誘電体は電気伝
導性が悪いので、被膜32と内筒22の内側との
間にも大きな電位差が生じ、そのため導電性被膜
32の端部32bの近傍で、破線で示すような内
筒22の内面に沿つた放電現象、いわゆる沿面放
電が発生する。このため、内筒22の内部を流通
する冷却空気中の酸素が前記沿面放電によつてオ
ゾン化され、このオゾンが冷却空気の出口である
内筒22の一端からそのまま外部へ放出されるこ
ととなる。かかる現象により悪臭を有するオゾン
がたとえ微量であれ装置外に漏洩することは、好
ましくない。
面放電の防止機能について説明する。第4図イに
示すように導電性被膜31と32との間に高電圧
を印加すると、図に実線で示すように空隙29内
で無声放電が生ずる。このとき、誘電体は電気伝
導性が悪いので、被膜32と内筒22の内側との
間にも大きな電位差が生じ、そのため導電性被膜
32の端部32bの近傍で、破線で示すような内
筒22の内面に沿つた放電現象、いわゆる沿面放
電が発生する。このため、内筒22の内部を流通
する冷却空気中の酸素が前記沿面放電によつてオ
ゾン化され、このオゾンが冷却空気の出口である
内筒22の一端からそのまま外部へ放出されるこ
ととなる。かかる現象により悪臭を有するオゾン
がたとえ微量であれ装置外に漏洩することは、好
ましくない。
そこで本発明においては、前記した沿面放電を
防ぐ手段を組込んだもので、その一例が前記第1
図に符号34aおよび34bで示す絶縁被覆であ
る。これらの絶縁被覆は前記の沿面放電が発生す
る部位を、絶縁材で覆うことにより絶縁効果が得
られ、それによつて無用な放電は生起しなくなる
のである。なお、前記のような絶縁被覆を施さな
い場合でも、第4図ロに示すように相対向する電
極間の相対距離、すなわちそれぞれの導電性被膜
の各端部31bと32b間の間隔Lを少くとも50
mm以上にとれば、前記沿面放電は生じないので、
この場合には絶縁材で被覆する必要がない。
防ぐ手段を組込んだもので、その一例が前記第1
図に符号34aおよび34bで示す絶縁被覆であ
る。これらの絶縁被覆は前記の沿面放電が発生す
る部位を、絶縁材で覆うことにより絶縁効果が得
られ、それによつて無用な放電は生起しなくなる
のである。なお、前記のような絶縁被覆を施さな
い場合でも、第4図ロに示すように相対向する電
極間の相対距離、すなわちそれぞれの導電性被膜
の各端部31bと32b間の間隔Lを少くとも50
mm以上にとれば、前記沿面放電は生じないので、
この場合には絶縁材で被覆する必要がない。
ちなみに、外側電極31の近傍に配置された蓋
体24および26との関係でも、前記の沿面放電
が生じないようにするためには、次のような配慮
をするのが望ましい。一つは第4図ロに示すよう
に蓋体26と電極端部31b,32bとの間隔を
少くも50mm以上として、放電が生じないだけの十
分な距離をおく方法、第二は、当該蓋体部分その
ものを絶縁体で構成させる方法であつて、蓋体2
4,26ならびに締め金具33を、例えばテフロ
ンなどの電気絶縁材で形成させるようになす。第
三は、第1図に明示するように、図中符号35a
および35bで示す絶縁材で当該部位を被覆する
方法である。ちなみに、外側電極を冷却するため
の冷却媒体として電気伝導性のよい水道水等を用
いた場合には、外側電極31と蓋体26との関係
では沿面放電が発生する余地がないが、この場合
においても内側電極32との間では、沿面放電が
生ずることが考えられる。しかし、この場合にお
いても第4図ロに示すように該電極32と蓋体2
6との相対距離を大きくつて沿面放電が生じない
程度の間隔を設けておくのがよい。
体24および26との関係でも、前記の沿面放電
が生じないようにするためには、次のような配慮
をするのが望ましい。一つは第4図ロに示すよう
に蓋体26と電極端部31b,32bとの間隔を
少くも50mm以上として、放電が生じないだけの十
分な距離をおく方法、第二は、当該蓋体部分その
ものを絶縁体で構成させる方法であつて、蓋体2
4,26ならびに締め金具33を、例えばテフロ
ンなどの電気絶縁材で形成させるようになす。第
三は、第1図に明示するように、図中符号35a
および35bで示す絶縁材で当該部位を被覆する
方法である。ちなみに、外側電極を冷却するため
の冷却媒体として電気伝導性のよい水道水等を用
いた場合には、外側電極31と蓋体26との関係
では沿面放電が発生する余地がないが、この場合
においても内側電極32との間では、沿面放電が
生ずることが考えられる。しかし、この場合にお
いても第4図ロに示すように該電極32と蓋体2
6との相対距離を大きくつて沿面放電が生じない
程度の間隔を設けておくのがよい。
第5図は、本発明によるオゾン発生装置の他の
実施例を示すもので、前記実施例と異なる部分
は、原料ガスの供給口とオゾン化ガスの排出口と
を共に缶体に設けるように構成した点である。な
お、前記実施例と同一部材には同一符号を付し、
重複した説明は省略する。
実施例を示すもので、前記実施例と異なる部分
は、原料ガスの供給口とオゾン化ガスの排出口と
を共に缶体に設けるように構成した点である。な
お、前記実施例と同一部材には同一符号を付し、
重複した説明は省略する。
図において、缶体40の上下両端部には閉塞蓋
体41a,41bが設けられ、更にこれら蓋体の
内側にそれぞれ仕切板42a,42bを取付けて
原料ガス室48aとイオン化ガス室48bとを区
画形成する。イオン発生部40aは、外筒44と
内筒45からなり、外筒44の上下両端における
側方に開孔44aおよび44bを穿設し、これら
開口部をそれぞれ原料ガスの導入口ならびにイオ
ン化ガスの排出口とする。なお、イオン発生部4
0aはOリング46a,46bを介して前記の仕
切板42a,42bに対しても気密状態で支持さ
れている。また、この実施例においては、符号4
9で示す円錐体形状の支持板を装置の上方に取付
け、この支持板を介して冷却空気を送り込むため
の給気装置28を装着した。符号50は、支持板
49と缶体40端面との間に形成させた冷却空気
室である。
体41a,41bが設けられ、更にこれら蓋体の
内側にそれぞれ仕切板42a,42bを取付けて
原料ガス室48aとイオン化ガス室48bとを区
画形成する。イオン発生部40aは、外筒44と
内筒45からなり、外筒44の上下両端における
側方に開孔44aおよび44bを穿設し、これら
開口部をそれぞれ原料ガスの導入口ならびにイオ
ン化ガスの排出口とする。なお、イオン発生部4
0aはOリング46a,46bを介して前記の仕
切板42a,42bに対しても気密状態で支持さ
れている。また、この実施例においては、符号4
9で示す円錐体形状の支持板を装置の上方に取付
け、この支持板を介して冷却空気を送り込むため
の給気装置28を装着した。符号50は、支持板
49と缶体40端面との間に形成させた冷却空気
室である。
ちなみに、本実施例においては蓋体41a,4
1bと内側電極32の端部との間の間隔は沿面放
電が生じない充分な間隔に設定されているので、
蓋体の近傍には前記実施例における絶縁材で被覆
する必要がない。
1bと内側電極32の端部との間の間隔は沿面放
電が生じない充分な間隔に設定されているので、
蓋体の近傍には前記実施例における絶縁材で被覆
する必要がない。
なお、本装置を第5図に示すように構成させた
ときには、第1〜2図の場合に較べ装置全体をコ
ンパクトにまとめることができる。
ときには、第1〜2図の場合に較べ装置全体をコ
ンパクトにまとめることができる。
本発明の装置は、上記のような構成を有するも
のであつて、当該装置の供給口27a、排出口2
7bを通じて冷却室27内に冷却水を循環させ、
一方、冷却空気を送風機28を介してオゾン発生
部における内筒22の内部に流通させる。かかる
状態下に供給口29bから、原料ガスとしての酸
素または乾燥空気を放電域をなす空隙29内に向
つて供給すると共に、電源装置36から導線37
aおよび導電リング38を介して交流高電圧を両
電極31,32間に印加すると、誘電体で構成さ
れた内、外筒22と21の間(第5図の実施例で
は45と44の間)に電荷が蓄積されてゆき、こ
れが空隙29の絶縁が破壊されるレベルに達する
と、前記両電極間の空隙29内で無声放電が発生
する。これにより空隙29内の原料ガスがオゾン
化し、このオゾン化ガスが連続して排出口29a
または29b(第5図)から導出される。
のであつて、当該装置の供給口27a、排出口2
7bを通じて冷却室27内に冷却水を循環させ、
一方、冷却空気を送風機28を介してオゾン発生
部における内筒22の内部に流通させる。かかる
状態下に供給口29bから、原料ガスとしての酸
素または乾燥空気を放電域をなす空隙29内に向
つて供給すると共に、電源装置36から導線37
aおよび導電リング38を介して交流高電圧を両
電極31,32間に印加すると、誘電体で構成さ
れた内、外筒22と21の間(第5図の実施例で
は45と44の間)に電荷が蓄積されてゆき、こ
れが空隙29の絶縁が破壊されるレベルに達する
と、前記両電極間の空隙29内で無声放電が発生
する。これにより空隙29内の原料ガスがオゾン
化し、このオゾン化ガスが連続して排出口29a
または29b(第5図)から導出される。
第5図に示す構成の装置にあつても前記と同様
に作用し、冷却水は供給口27a、排出口27b
を介して冷却室27を循環流通する。一方、冷却
空気は送風機28を介して内筒45の内部に送り
込まれ、かくして効率的な冷却作用の下に、原料
ガスがオゾン化されて排出口29aより取り出さ
れるのである。すなわち、前記実施例の場合と同
様に、高純度且つ高濃度のイオン化ガスが開孔4
4aおよびイオン化ガス室48bを経由して機外
に導出される。
に作用し、冷却水は供給口27a、排出口27b
を介して冷却室27を循環流通する。一方、冷却
空気は送風機28を介して内筒45の内部に送り
込まれ、かくして効率的な冷却作用の下に、原料
ガスがオゾン化されて排出口29aより取り出さ
れるのである。すなわち、前記実施例の場合と同
様に、高純度且つ高濃度のイオン化ガスが開孔4
4aおよびイオン化ガス室48bを経由して機外
に導出される。
本発明の装置によれば、前記の無声放電域に金
属材料や有機物質が全く用いられていないので、
従来のオゾン発生装置におけるように、金属やそ
の他の微粒子が電子によつて叩き出されることが
なく、したがつて高純度のオゾン化ガスが得られ
る。また、オゾン発生部23の発熱部である外筒
21または44の外周面は、これを外側から冷却
水により積極的に冷却されると共に、他方の内筒
22または45の内周面をも冷却空気により強制
的に冷却するようにしているので、空隙29内の
温度が過度に上昇することもなく、したがつて従
来のオゾン発生装置では得られない高濃度のオゾ
ン化ガスが得られる。
属材料や有機物質が全く用いられていないので、
従来のオゾン発生装置におけるように、金属やそ
の他の微粒子が電子によつて叩き出されることが
なく、したがつて高純度のオゾン化ガスが得られ
る。また、オゾン発生部23の発熱部である外筒
21または44の外周面は、これを外側から冷却
水により積極的に冷却されると共に、他方の内筒
22または45の内周面をも冷却空気により強制
的に冷却するようにしているので、空隙29内の
温度が過度に上昇することもなく、したがつて従
来のオゾン発生装置では得られない高濃度のオゾ
ン化ガスが得られる。
したがつてまた、本発明によれば、フアインケ
ミカル用として要請される強い酸化力をもち、し
かも製品に欠陥を生じさせることのない高濃度且
つ高純度のオゾン化ガスが連続して得られるので
ある。その上、沿面放電を防ぐ必要がある場合に
も、前述のように冷却空気が流通する内筒側の導
電性被膜32の端部近傍ならびに外筒21と蓋体
24,26の締結部近傍を、絶縁被覆するか、あ
るいは相対向する電極の相対距離を離すかして無
用な放電現象を抑止することができるという効果
を発揮し、環境衛生的にも害毒を誘発することの
ない安全なイオン発生装置が得られる。
ミカル用として要請される強い酸化力をもち、し
かも製品に欠陥を生じさせることのない高濃度且
つ高純度のオゾン化ガスが連続して得られるので
ある。その上、沿面放電を防ぐ必要がある場合に
も、前述のように冷却空気が流通する内筒側の導
電性被膜32の端部近傍ならびに外筒21と蓋体
24,26の締結部近傍を、絶縁被覆するか、あ
るいは相対向する電極の相対距離を離すかして無
用な放電現象を抑止することができるという効果
を発揮し、環境衛生的にも害毒を誘発することの
ない安全なイオン発生装置が得られる。
第1図は本発明によるオゾン発生装置の一実施
例の縦断面図、第2図は第1図の−線におけ
る断面図、第3図は第1図のオゾン発生装置にお
けるリング状接触子の斜視図、第4図は第1図の
A部の拡大図、第5図は本発明によるオゾン発生
装置の他の実施例の縦断面図、第6図はオゾン発
生装置の従来例の縦断面図、第7図は第6図の
−線における断面図、第8図は第6図のオゾン
発生装置におけるスペーサの平面図である。 20,40…缶体、21,44…外筒、22,
45…内筒、23,43…イオン発生部、27…
冷却水室、28…送風機、29…空隙、31,3
2…導電性被膜、34,35…絶縁材、36…電
源装置、38…接触子、39…可撓性導体、42
…仕切板、48a…原料ガス室、48b…イオン
化ガス室。
例の縦断面図、第2図は第1図の−線におけ
る断面図、第3図は第1図のオゾン発生装置にお
けるリング状接触子の斜視図、第4図は第1図の
A部の拡大図、第5図は本発明によるオゾン発生
装置の他の実施例の縦断面図、第6図はオゾン発
生装置の従来例の縦断面図、第7図は第6図の
−線における断面図、第8図は第6図のオゾン
発生装置におけるスペーサの平面図である。 20,40…缶体、21,44…外筒、22,
45…内筒、23,43…イオン発生部、27…
冷却水室、28…送風機、29…空隙、31,3
2…導電性被膜、34,35…絶縁材、36…電
源装置、38…接触子、39…可撓性導体、42
…仕切板、48a…原料ガス室、48b…イオン
化ガス室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 冷却水の循環を可能とした缶体の内部におい
て該缶体を貫通するように、外筒および内筒から
成る内外二重の筒体をほぼ同心上に配設すると共
に、該筒体を何れも石英材または硝子材で構成さ
せた上で、前記外筒の外周面と前記内筒の内周面
とにほぼ同一高さを有する導電性被膜を形成さ
せ、かつ内筒側の導電性被膜の上下両端部を電気
的絶縁物質で被覆すると共に、それに対応して外
筒側の上下両端部近傍における外筒の支持部材を
電気的絶縁物質とするか、或いは前記支持部材を
非絶縁物質としたときは、該支持部材と外筒との
境界部分を絶縁物質で被覆し、もしくは相対向す
る内外両電極の相対距離を離して一方の電極の端
部と他方の電極の端部の位置を異ならせ、さらに
前記外筒と内筒との間に原料ガスの流通経路を形
成させ、しかも前記内筒の内側を外気に対し連通
状態として、その上部または下部に冷却空気を送
り出すための給気装置を取り付け、一方、前記導
電性被膜で形成された電極に高圧交流電源を接続
したことを特徴とするオゾン発生装置。 2 前記外筒の外周面と前記内筒の内周面とに、
それぞれ形成させた導電性被膜の長さを、内筒側
を外筒側に対して長くし、その間の長さの差を少
くも50mmとした特許請求の範囲第1項記載のオゾ
ン発生装置。 3 前記外筒および内筒を溶融石英材で形成した
特許請求の範囲第1項または第2項の何れかに記
載のオゾン発生装置。 4 前記導電性被膜を金属粉をフイラーとした樹
脂材で形成した特許請求の範囲第1項ないし第3
項の何れかに記載のオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16807786A JPS6325203A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16807786A JPS6325203A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オゾン発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6325203A JPS6325203A (ja) | 1988-02-02 |
JPH0413285B2 true JPH0413285B2 (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=15861415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16807786A Granted JPS6325203A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6325203A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2526912Y2 (ja) * | 1991-07-25 | 1997-02-26 | 川崎重工業株式会社 | サーボ弁 |
US5549874A (en) * | 1992-04-23 | 1996-08-27 | Ebara Corporation | Discharge reactor |
JP2736725B2 (ja) * | 1993-02-18 | 1998-04-02 | 日本オゾン株式会社 | オゾン発生装置 |
JP5048714B2 (ja) | 2009-05-19 | 2012-10-17 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生装置 |
KR101300734B1 (ko) * | 2011-03-25 | 2013-08-28 | (주) 인우 코퍼레이션 | 공냉식 오존발생장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS533988A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-14 | Denki Kagaku Keiki Kk | Ozonizer |
JPS5319988A (en) * | 1976-08-10 | 1978-02-23 | Toshiba Corp | Ozonizer |
JPS5611231B2 (ja) * | 1973-05-17 | 1981-03-12 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5611231U (ja) * | 1979-07-03 | 1981-01-30 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP16807786A patent/JPS6325203A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5611231B2 (ja) * | 1973-05-17 | 1981-03-12 | ||
JPS533988A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-14 | Denki Kagaku Keiki Kk | Ozonizer |
JPS5319988A (en) * | 1976-08-10 | 1978-02-23 | Toshiba Corp | Ozonizer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6325203A (ja) | 1988-02-02 |
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