JPH10212106A - オゾン発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無用な放電を防止でき、信頼性の高いオゾン
発生器を提供すること。 【解決手段】 金網状の金属電極２１等をガラス成形に
よりガラスで包み込んでなる平板１１等と、枠状のスペ
ーサ３１等とを備え、複数の平板１１等がスペーサ３１
等を介して積層されていることを特徴とするオゾン発生
器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板型のオゾン発
生器に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその課題】平板型のオゾン発生器の基本
原理は、板状金属電極を対向させ、対向面に誘電体層を
設けておき、対向する誘電体層間の隙間に酸素を流すと
ともに該隙間にて無声放電を起こさせ、それによって酸
素をオゾンに変化させるものである。

【０００３】ところで、金属電極としては、オゾンによ
る腐食を避けるため、通常はステンレス鋼が用いられ、
誘電体としてはガラスがよく用いられるが、この場合に
おいては、次のような問題があった。即ち、金属電極と
誘電体層とが密着していない場合には、両者間に隙間が
生じ、該隙間にて放電が起こり、電力の損失を招くた
め、両者は密着させておく必要があるが、放電場という
苛酷な条件下において金属板とガラス板とを密着させて
おくことは、両者の熱膨張係数の相違に起因する残留歪
みによる応力を防ぎ難いため、困難であった。また、金
属電極に誘電体となる絶縁物を付着させたりコーティン
グしたりした場合には、誘電体層にピンホールやクラッ
クが発生し、無声放電の発生に支障が生じる恐れがあっ
た。

【０００４】本発明は、無用な放電を防止でき、信頼性
の高いオゾン発生器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
金網状の金属電極をガラス成形によりガラスで包み込ん
でなる平板と、枠状のスペーサとを備え、複数の平板が
スペーサを介して積層されていることを特徴とするオゾ
ン発生器である。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、スペーサが、枠内の空間に、枠内のある一
点から他の一点に向けて、枠内の最も離れた２点間の直
線距離より長い通路空間を構成する仕切りを有している
ものである。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
記載の発明において、スペーサがガラス成形により平板
と一体成形されているものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１は本実施形態の平板型のオゾン発生
器の縦断面図である。このオゾン発生器は、金属電極を
ガラスで包み込んでなる平板が枠状のスペーサを介して
４層に積層されて構成されている。１１，１２，１３，
１４は平板、２１，２２，２３，２４は鉄からなる金網
状の電極、３１，３２，３３はテフロンからなる枠状の
スペーサである。なお、電極はその他の導電性材料でも
良い。

【０００９】平板は電極とこれを包み込むガラス部とで
構成されている。図２は平板１４の平面図である。金網
状の電極２４は、平板１４の厚さ方向中央に位置してお
り、その一部は平板１４から露出して１個の端子にまと
められている。ガラスとしては、誘電率の高い鉛クリス
タル硝子等が好ましく用いられる。平板１１，１２，１
３についても同様である。

【００１０】電極２２，２４は接地されており、電極２
１，２３は交流電源４に接続されている。スペーサ３
１，３２，３３により、対向する平板間には放電空間５
１，５２，５３が形成され維持されている。

【００１１】平板１１のガラス部１１ａには放電空間５
１と外部空間とを連通させる貫通孔６１が形成されてお
り、平板１２のガラス部１２ａには放電空間５１，５２
を連通させる貫通孔６２が形成されており、平板１３の
ガラス部１３ａには放電空間５２，５３を連通させる貫
通孔６３が形成されており、平板１４のガラス部１４ａ
には放電空間５３と外部空間とを連通させる貫通孔６４
が形成されている。貫通孔６１の両端は酸素又は酸素含
有気体の流入口６１ａと放電空間５１への入口６１ｂと
なっている。貫通孔６２の両端は放電空間５１の出口６
２ａと放電空間５２への入口６２ｂとなっている。貫通
孔６３の両端は放電空間５２の出口６３ａと放電空間５
３への入口６３ｂとなっている。貫通孔６４の両端は放
電空間５３の出口６４ａと外部空間への流出口６４ｂと
なっている。なお、各放電空間における入口と出口とは
直線距離で最も離れる位置に設けられている。

【００１２】上記構成のオゾン発生器は、次のように製
造する。まず、通常の方法により、金網状の電極を作製
する。次に、通常のガラス成形により、電極をガラスで
包み込んで平板を作製する。こうして、平板１１，１
２，１３，１４を得る。

【００１３】次に、図３に示すように、枠状のスペーサ
３３を平板１４上に設置し、更に、その上に、順に、平
板１３、スペーサ３２、平板１２、スペーサ３１、平板
１１を設置していき、最後に、電源４や接地等の配線を
設ける。こうして、図１に示すオゾン発生器が得られ
る。

【００１４】上記構成のオゾン発生器においては、流入
口６１ａから流入した酸素又は酸素含有気体は、貫通孔
６１、放電空間５１、貫通孔６２、放電空間５２、貫通
孔６３、放電空間５３、及び貫通孔６４を経て流出口６
４ｂから放出されるよう流れるようになっている。一
方、電源４を作動させることにより、放電空間５１，５
２，５３では無声放電が起こる。これにより、各放電空
間を流れる酸素等はオゾンに変化し、流出口６４ｂから
は、オゾンと未反応の酸素等が放出される。即ち、オゾ
ンが発生することとなる。

【００１５】ところで、上記構成のオゾン発生器では、
電極は誘電体であるガラスで包み込まれているので、電
極とガラスとが遊離して両者間に隙間が生じることはな
く、従来のように電極と誘電体との間で無声放電が生じ
ることはなく、従って、電力の損失は生じない。また、
平板は、通常のガラス成形により、電極をガラスで包み
込んで作製されているので、ガラス部にピンホールやク
ラックが生じることもない。

【００１６】また、上記構成のオゾン発生器は、平板と
スペーサとを積層するだけで組み立てられるので、製造
作業が容易であり、構成も簡素である。

【００１７】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１
において、スペーサ３１，３２，３３に代えて図４に示
すスペーサ３４を用いたものである。スペーサ３４は、
単なる枠状ではなく、枠内に仕切り３４１を有した形状
に成型されたものである。仕切り３４１は、枠内をジグ
ザグ状に仕切っている。図５はスペーサ３４を設置した
平板１４の平面図である。図５において、入口６３ｂは
位置を示している。

【００１８】本実施形態においては、図５に示すよう
に、スペーサ３４は、放電空間５３内に、仕切り３４１
により、入口６３ｂから出口６４ａまでのジグザグ状の
流路７１を構成している。即ち、入口６３ｂから出口６
４ａまでが両者の直線距離よりかなり長くなっている。
そのため、入口６３ｂから放電空間５３に入って来た酸
素等は、流路７１を矢印のように流れて行くため、仕切
り３４１がない場合に比して、放電空間５３内に長時間
滞留することとなり、無声放電に長く晒されることとな
る。従って、オゾン発生効率は向上し、高濃度のオゾン
が発生することとなる。

【００１９】なお、スペーサ３４の代わりに、図６に示
すようなスペーサ３５を用いてもよい。図６はスペーサ
３５を設置した平板１４の平面図である。このスペーサ
３５は、放電空間５３内に、仕切り３５１により、入口
６３ｂから出口６４ａまでの渦巻き状の流路７２を構成
している。これにおいても、上記と同様の作用効果を奏
する。

【００２０】また、図７に示すようなスペーサ３６を用
いてもよい。図７はスペーサ３６を設置した平板１４の
平面図である。このスペーサ３６は、放電空間５３内
に、仕切り３６１により、入口６３ｂから出口６４ａま
でのコ字状の流路７３を構成している。これにおいて
は、スペーサ３４，３５に比して流路が短いので、オゾ
ンの発生濃度は図５，図６の場合に比して低くなる。し
かし、仕切りのないスペーサを用いた場合と比べると、
オゾンの発生濃度は高くなる。

【００２１】（実施形態３）図８は本実施形態のオゾン
発生器の縦断面図である。このオゾン発生器は、平板に
スペーサを一体成形し、別体としてのスペーサを不要と
したことを特徴としており、その他の構成は実施形態１
と同じである。即ち、図９に示す平板１４のように、一
表面の周縁に連続した凸部１４ｂを有する平板を用いて
いる。このような平板は、ガラス成形により容易に形成
される。他の平板１１，１２，１３も同様に凸部１１
ｂ，１２ｂ，１３ｂを有している。凸部１２ｂ，１３
ｂ，１４ｂは、図８から明らかなように、スペーサとし
て機能して放電空間５１，５２，５３を形成し維持して
いる。

【００２２】上記構成においては、凸部がガラス成形に
より形成されるので、突出高さを小さくすることが容易
であり、それ故、放電空間の上下寸法を容易に小さく設
定することができる。従って、オゾン発生効率を顕著に
向上させることができる。また、別体のスペーサを組み
付ける手間が省けるので、組み立て作業が容易となる。

【００２３】なお、平板に一体成形するスペーサの形状
は、図９に示す枠状のものに限らず、図５，図６，図７
に示すスペーサのように仕切りを備えた形状のものとし
てもよい。図１０は図５に示す形状のスペーサが一体成
形された平板１４の斜視図である。

【００２４】

【発明の効果】

（１）請求項１記載の発明によれば、金属電極がガラス
で包み込まれているので、電極とガラスとが遊離して両
者間に隙間が生じるのを防止して、該隙間で無用の放電
が生じるのを防止でき、従って、電力損失の発生を防止
できる。しかも、平板がガラス成形により形成されるの
で、平板のガラス部にピンホールやクラックが生じるの
を防止でき、従って、無声放電を良好に起こさせてオゾ
ン発生を良好に得ることができる。また、平板とスペー
サとを積層するだけで組み立てることができるので、容
易である。

【００２５】（２）請求項２記載の発明によれば、次の
効果を奏する。 放電空間における酸素等の滞留時間を長くできるの
で、オゾンの発生濃度を高めることができる。 スペースの小さい放電空間であっても、オゾンの発生
濃度を高めることができるので、発生器の小型化を図る
ことができる。 流路の長さを仕切りにより調節できるので、オゾンの
発生濃度を調節することができる。

【００２６】（３）請求項３記載の発明によれば、凸部
をガラス成形により形成するので、凸部の突出高さを容
易に小さく設定でき、それ故、放電空間の上下寸法を容
易に小さく設定でき、従って、オゾン発生効率を顕著に
向上させることができる。また、別体のスペーサを組み
付ける手間が省けるので、組み立て作業を簡単化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態１の平板型のオゾン発生器の縦断面
図である。

【図２】 実施形態１の一平板の平面図である。

【図３】 実施形態１のオゾン発生器の組み立て作業の
一工程を示す斜視図である。

【図４】 実施形態２のオゾン発生器で用いるスペーサ
の一例を示す斜視図である。

【図５】 図４のスペーサが設置された平板の平面図で
ある。

【図６】 実施形態２における別の例のスペーサが設置
された平板の平面図である。

【図７】 実施形態２における更に別の例のスペーサが
設置された平板の平面図である。

【図８】 実施形態３の平板型のオゾン発生器の縦断面
図である。

【図９】 実施形態３の一平板の斜視図である。

【図１０】 実施形態３の別の例の平板の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４ 平板 ２１，２２，２３，２４ 電極 ３１，３２，３３ スペーサ ３４１，３５１，３６１ 仕切り

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金網状の金属電極をガラス成形によりガ
   ラスで包み込んでなる平板と、枠状のスペーサとを備
   え、複数の平板がスペーサを介して積層されていること
   を特徴とするオゾン発生器。
2. 【請求項２】 スペーサが、枠内の空間に、枠内のある
   一点から他の一点に向けて、枠内の最も離れた２点間の
   直線距離より長い通路空間を構成する仕切りを有してい
   る請求項１記載のオゾン発生器。
3. 【請求項３】 スペーサがガラス成形により平板と一体
   成形されている請求項１又は２に記載のオゾン発生器。