JP2003002615A - Electric discharge-type ozonizer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン発生装置に
関し、特に放電式オゾン発生装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ozone generator, and more particularly to a discharge ozone generator.
【0002】[0002]
【従来の技術】旧来、オゾン発生装置として、例えば特
公平4−745281号に掲載されるように、陽極と陰
極の間に絶縁膜を介して放電空間を形成し、この空間に
酸素を含む原料ガス(酸素、空気等)を流しながら高圧
高周波電圧を印加して放電界を形成することにより、原
料ガスをオゾン化する方法が知られている。しかし、同
公報に記載の方法は絶縁体(誘電体層)と陽極との接触
部分が面接触で構成されているために、ガスの流通が無
いこの部分に電流が流れてしまい、したがって投入電力
の一部は全くオゾン化に寄与せずに無駄なジュール熱と
なって消費されるという問題があった。そこで、先に発
明者等は、陽極の表裏面に多数の突起を形成し、絶縁膜
との接触部分を点接触とした新たな装置構成を提案(特
開平9−241005号公報参照)し、この問題を解決
するに至った。この提案により、上記従前のタイプに較
べ、投入電力当たりの製品オゾンの発生量が大幅に増大
し、本業界にからも生産性に優れた装置を提供したこと
で高い評価を得ている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an ozone generator, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-745281, a discharge space is formed between an anode and a cathode through an insulating film, and a raw material containing oxygen is formed in this space. A method is known in which a source gas is ozonized by applying a high-frequency high-frequency voltage while flowing a gas (oxygen, air, etc.) to form a discharge field. However, in the method described in the publication, since the contact portion between the insulator (dielectric layer) and the anode is formed by surface contact, current flows in this portion where there is no gas flow, and therefore the input power is reduced. There is a problem that a part of the heat is consumed as wasted Joule heat without contributing to ozonization. Therefore, the inventors previously proposed a new device configuration in which a large number of protrusions are formed on the front and back surfaces of the anode and the contact portion with the insulating film is point contact (see Japanese Patent Laid-Open No. 9-241005), We came to solve this problem. With this proposal, the amount of product ozone generated per input electric power is significantly increased as compared with the above-mentioned conventional type, and it has been highly praised by the industry for providing a device with excellent productivity.
【0003】しかしながら、発明者等がこの新装置の製
品化後において更に実験、検討を進めていたところ、な
おその効率面で改善すべき余地があることが判明した。
以下、このオゾン発生装置の問題点を図面を参照しなが
ら説明する。However, when the inventors further conducted experiments and studies after the commercialization of this new device, it was found that there is still room for improvement in its efficiency.
The problems of this ozone generator will be described below with reference to the drawings.
【0004】図6及び図7はこの装置の基本構造を示し
た平面図及び縦断面図である。ここにおいて、1は陽
極、2は絶縁体、3はフレーム、4は高圧ケーブル、5
は原料ガス供給口、6は製品ガス取出口、7は陰極、そ
して8は放電空間をそれぞれ表している。各々膜状の絶
縁体2、2を内張りした平行平板状の上下2枚の陰極
7、7が一定の間隔すなわち放電空間8を設けて対向し
て配置され、この放電空間8に陽極1が上下の絶縁体
2、2に部分的に点接触した状態で挿入配設され、これ
らをフレーム3、3により支持、固定された構造となっ
ている。なお、陽極1は実際にはエキスパンドメタルの
ような上下に多数の突起を形成した網目状の構造体が用
いられるが、ここでは説明を分りやすくするため、図の
ように山谷を繰り返した単純なジグザグ状のもので模式
的に示している。そして、この各山谷の頂点の部分が、
同陽極1と絶縁体2、2との点接触部C(図1の○で囲
った拡大部参照)となる。6 and 7 are a plan view and a vertical sectional view showing the basic structure of this apparatus. Here, 1 is an anode, 2 is an insulator, 3 is a frame, 4 is a high voltage cable, 5
Is a source gas supply port, 6 is a product gas outlet, 7 is a cathode, and 8 is a discharge space. Two parallel plate-shaped upper and lower cathodes 7, 7 each having a film-shaped insulator 2 lined therein are arranged facing each other with a constant space, that is, a discharge space 8, in which the anode 1 is vertically arranged. The insulators 2 and 2 are inserted and arranged so as to be partially in point contact with each other, and these are supported and fixed by the frames 3 and 3. Note that the anode 1 is actually a mesh-like structure having a large number of protrusions formed on the upper and lower sides, such as expanded metal, but here, in order to make the description easier to understand, a simple structure in which the peaks and valleys are repeated is shown in the figure. It is schematically shown in a zigzag shape. And the top of each mountain valley is
It becomes a point contact portion C between the anode 1 and the insulators 2 and 2 (see an enlarged portion surrounded by a circle in FIG. 1).
【0005】そこで、このような装置により、オゾン製
造の運転を行なう場合には、原料ガス供給口5より酸素
等の原料ガスを放電空間に流入させると共に高圧ケーブ
ル4を介して高周波の高電圧を陽極1と陰極7、7の間
に印加する。そうすると、先ず前記陽極1と絶縁体2、
2において予備電離が発生し、放電が開始する。この放
電開始により、その周辺の電子密度が増加し、その結果
これらの点接触部Cからその周囲の放電空間8に向かっ
て放電現象が広がっていく。これによって、この放電空
間8の中を流れる原料ガスは次第にオゾン化され、最終
的に製品ガスとなって製品ガス取出口6より流出される
ことになる。この際、陽極1と絶縁体2、2とが直接接
触する部分は点接触部Cのみとなるため、接触面積がゼ
ロに近くなることから、投入電力はほとんどロスなくオ
ゾンの生成エネルギーに寄与し、その結果、旧来の面接
触のタイプの装置に比して優れたオゾンの生成効率を達
成することができるというものである。Therefore, when the ozone production operation is performed by such an apparatus, a raw material gas such as oxygen is introduced into the discharge space from the raw material gas supply port 5 and a high frequency high voltage is applied via the high voltage cable 4. It is applied between the anode 1 and the cathodes 7, 7. Then, first, the anode 1 and the insulator 2,
In 2, pre-ionization occurs and discharge starts. By the start of this discharge, the electron density around the area increases, and as a result, the discharge phenomenon spreads from these point contact portions C toward the discharge space 8 around it. As a result, the raw material gas flowing in the discharge space 8 is gradually ozoned and finally becomes a product gas and flows out from the product gas outlet 6. At this time, since the portion where the anode 1 and the insulators 2 and 2 are in direct contact is only the point contact portion C, and the contact area is close to zero, the input power contributes to ozone generation energy with almost no loss. As a result, superior ozone generation efficiency can be achieved as compared with the conventional surface contact type device.
【0006】ところで、本装置にあってもオゾンの生成
効率を良好に維持するためには、放電空間8において放
電領域とガスの流路を実質的に一致させなければさせな
ければならない。放電は絶縁体2、2と陽極1との隙間
が小さいほど強く生じる。一方、この隙間が大きいほど
ガスの流れは多くなる。図8は図6と同様の概略断面図
であるが、同図の左サイドに多量のガスが、又右サイド
に小量のガスが流れた場合のこの関係を示したもので、
絶縁体2、2と陽極1の点接触部の隙間Gは左サイド大
きく又右サイドが小さくなる。この結果、放電は逆に右
サイドが強く又左サイドが弱くなって現れることにな
る。こうした、現象は、通常の運転時においても放電空
間の部分的な圧力変動によって起こることがあり、オゾ
ンの生成効率に悪影響を及ぼす問題として注目する必要
がある。Even in this apparatus, in order to maintain good ozone generation efficiency, the discharge region and the gas flow path in the discharge space 8 must be substantially aligned with each other. The discharge is stronger as the gap between the insulators 2 and 2 and the anode 1 is smaller. On the other hand, the larger this gap, the more gas flow. FIG. 8 is a schematic sectional view similar to FIG. 6, but shows this relationship when a large amount of gas flows to the left side and a small amount of gas flows to the right side of FIG.
The gap G between the point contacts between the insulators 2 and 2 and the anode 1 is large on the left side and small on the right side. As a result, the discharge appears on the contrary, with the right side being strong and the left side being weak. Such a phenomenon may occur due to partial pressure fluctuations in the discharge space even during normal operation, and it should be noted that this phenomenon adversely affects the ozone generation efficiency.
【0007】特に、この装置はある程度の高圧力下で運
転する必要があるため、放電空間8には1kgfcm2程度
の圧力が加わることになる。こうして、高圧時に放電空
間8の内圧が上昇すると、低圧時には図9の左側の図の
ように何れの位置においても一定であったものが、図9
の右側の図の如く中央部分が外側に変形して膨らみ、そ
の隙間Gが大きくなり、この部分の放電が弱まる一方、
多量のガス流れを生じ、すなわち放電領域とガスの流路
が不一致となって、結果的オゾンの生成効率の低下を招
くことになる。In particular, since this device needs to be operated under a high pressure to some extent, a pressure of about 1 kgfcm 2 is applied to the discharge space 8. Thus, when the internal pressure of the discharge space 8 rises when the pressure is high, what is constant at any position when the pressure is low as shown in the diagram on the left side of FIG.
As shown in the figure on the right side of the figure, the central part deforms outward and swells, the gap G increases and the discharge in this part weakens,
A large amount of gas flow is generated, that is, the discharge region and the gas flow path do not match with each other, resulting in a reduction in ozone generation efficiency.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消するためになされたものであって、放電空間に
おける絶縁体と陽極の間の隙間を常に一定、均一の状態
に保持し、安定して高いオゾンの生成効率を達成し得る
オゾン発生装置を提供することをその課題としたもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and always maintains a constant and uniform gap between the insulator and the anode in the discharge space. It is an object of the present invention to provide an ozone generator capable of stably achieving high ozone generation efficiency.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そして上記課題の解決手
段として、本発明の請求項1においては、原料ガス送給
部と製品ガス排出部を備えたタンクに、陰極と陽極の間
に絶縁体を介して形成された放電空間の一端に原料ガス
供給口を有し且つ他端に製品ガス取出口を有して構成さ
れたオゾン発生体を内臓させると共に、該オゾン発生体
の前記原料ガス供給口は前記タンクの内部空間に開放
し、一方該オゾン発生体の前記製品ガス取出口は同タン
クの内部空間と遮断して同タンクの前記製品ガス排出部
に連通した状態で配設したことを特徴とする放電式オゾ
ン発生装置を提案するものである。As a means for solving the above problems, in a first aspect of the present invention, a tank provided with a raw material gas feeding section and a product gas discharging section is provided with an insulator between a cathode and an anode. An ozone generator configured to have a raw material gas supply port at one end and a product gas outlet at the other end of the discharge space formed through, and to supply the raw material gas to the ozone generator. The mouth is opened to the internal space of the tank, while the product gas outlet of the ozone generator is cut off from the internal space of the tank so as to communicate with the product gas discharge part of the tank. A characteristic discharge ozone generator is proposed.
【0010】又、本発明の請求項2においては、前記オ
ゾン発生体が、下面に絶縁体を張設した平板状の陰極を
最上層とし、上面に絶縁体を張設した平板状の陰極を最
下層として、この間に上下両面に絶縁体を張設した平板
状の陰極を中間層として一層以上積層して構成され、前
記各陰極の上層下面の絶縁体と下層上面の絶縁体の間に
放電空間を形成すると共に該各放電空間に前記下面及び
上面の絶縁体に部分的に接触する陽極を設けて構成され
た積層構造を特徴とする請求項1記載の放電式オゾン発
生装置を提案するものである。According to a second aspect of the present invention, in the ozone generator, a flat-plate cathode having an insulator stretched on the lower surface is the uppermost layer, and a flat-plate cathode having an insulator stretched on the upper surface is the ozone generator. As a lowermost layer, a flat plate-shaped cathode in which insulators are stretched on both upper and lower surfaces between them is laminated as an intermediate layer to form one or more layers, and a discharge is formed between the insulator on the upper and lower surfaces of each cathode and the insulator on the lower upper surface. 2. A discharge type ozone generator as claimed in claim 1, characterized in that the discharge type ozone generator has a laminated structure constituted by forming a space and providing an anode in each of the discharge spaces, the anode being in partial contact with the insulators on the lower surface and the upper surface. Is.
【0011】又、本発明の請求項3においては、前記オ
ゾン発生体の放電空間に設けられた陽極が、前記下面及
び上面の絶縁体に点接触して構成されたことを特徴とす
る請求項2記載の放電式オゾン発生装置を、更に請求項
4においては、前記積層構造を有するオゾン発生体の製
品ガス取出し側に、各放電空間に連通する貫通穴を穿設
すると共に、該貫通穴の一端を前記製品ガス取出口とし
て前記タンクの製品ガス排出部に単一の配管により接続
連通して構成されたことを特徴とする請求項2乃至3記
載の放電式オゾン発生装置を提案するもである。According to a third aspect of the present invention, the anode provided in the discharge space of the ozone generator is formed in point contact with the insulators on the lower surface and the upper surface. The discharge type ozone generator according to claim 2, further, in claim 4, a through hole communicating with each discharge space is formed on the product gas extraction side of the ozone generator having the laminated structure, and The discharge type ozone generator according to claim 2 or 3, wherein one end is used as the product gas outlet and is connected and communicated with the product gas discharge portion of the tank by a single pipe. is there.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明に係る装置の側面概
要図を示したもので、Uはオゾン発生体で、Tは強固な
金属製のタンク(本体)、Cは該タンクのキャップであ
る。オゾン発生体Uは、詳細は省略しているが、前述の
図6と同タイプの平行平板状のものを複数積層した積層
構造のもの(以下、複数積層タイプということがある)
であり、20mm前後の厚みを有する各陰極7の間に数
百μ程度の膜状絶縁体(図示せず)を介してそれぞれ
0.5mm前後の間隔を空けて放電空間8が形成され、
この空間8には図6と同様に陽極が挿入、配置されてい
る。従って、最上層の平板状の陰極7の下面と、最下層
の同陰極7の上面には図6のものと全く同じく絶縁体が
張設(内張り)されているが、最上層と最下層の間にあ
る中間層を構成する陰極7は上面と下面の両方に絶縁体
を設けた構造となっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view of an apparatus according to the present invention, where U is an ozone generator, T is a strong metal tank (main body), and C is a cap of the tank. Although details are omitted, the ozone generator U has a laminated structure in which a plurality of parallel plate-shaped ones of the same type as those in FIG. 6 are laminated (hereinafter, may be referred to as a plural laminated type).
And a discharge space 8 is formed between each cathode 7 having a thickness of about 20 mm with a film-like insulator (not shown) of about several hundred μ at an interval of about 0.5 mm.
An anode is inserted and arranged in this space 8 as in FIG. Therefore, an insulator is stretched (lined) exactly as in FIG. 6 on the lower surface of the flat plate-shaped cathode 7 of the uppermost layer and the upper surface of the same cathode 7 of the lowermost layer. The cathode 7 forming the intermediate layer between them has a structure in which insulators are provided on both the upper surface and the lower surface.
【0013】また、このオゾン発生体Uの放電空間8の
一端(図では左端)には原料ガス供給口5が、又その他
端(図では右端)には製品ガス取出口6が設けられてい
る。ここで、製品ガス取出口6には従来と同様に取出管
9、マニホールド10及び排出管11が順次接続された
構成となっているが、原料ガス供給口5は層状に開放
(開口)したままの構成で供給配管等の接続構造物を一
切付帯していない。すなわち、原料ガス供給側の側面図
を示す図2のように、4本の層状スリットを呈した原料
ガス供給口5が全て露出した状態となっている。A material gas supply port 5 is provided at one end (left end in the figure) of the discharge space 8 of the ozone generator U, and a product gas outlet 6 is provided at the other end (right end in the figure). . Here, the product gas outlet 6 has a structure in which an outlet pipe 9, a manifold 10 and an exhaust pipe 11 are sequentially connected as in the conventional case, but the source gas supply port 5 remains open (open) in layers. With the configuration, no connection structure such as supply piping is attached. That is, as shown in FIG. 2 which is a side view of the raw material gas supply side, all the raw material gas supply ports 5 having four layered slits are exposed.
【0014】そして、本発明のオゾン発生装置は、上記
構造を有したオゾン発生体Uを矢印の通り、円筒状タン
ク本体Tに挿入、固設した後、タンクの蓋Cを本体に両
者に設けたフランジによってシール部材介して気密に固
定して組み立てられる。In the ozone generator of the present invention, the ozone generator U having the above structure is inserted and fixed in the cylindrical tank body T as shown by the arrow, and then the tank cover C is provided on both bodies. It is assembled by fixing it airtightly through the seal member by the flange.
【0015】又、タンク本体Tの端側(図の右側)上部
には、オゾン発生体Uをタンク内に固設した場合の排出
管11の位置に合わせて予め孔13が設けられており、
同発生体Uを内臓させた時点で、製品ガスの排出管11
の真上より同孔13を通じて別途準備されたタンク排出
短管14をその一部がタンクの上部に突出するようにし
て挿入し、排出管11と螺合により連結し、これがタン
ク側の製品ガス排出部となる。排出短管14の連結後
は、同短管の外周と孔13との隙間を溶接等により無く
して、気密を保つようにする。なお、この排出短管14
は図示しないオゾン回収貯蔵器に接続されている。Further, a hole 13 is provided in advance at the upper end side (right side in the drawing) of the tank body T in accordance with the position of the discharge pipe 11 when the ozone generator U is fixed in the tank.
When the same generator U is incorporated, a product gas discharge pipe 11
A tank discharge short pipe 14 separately prepared from directly above is inserted so that a part thereof protrudes to the upper part of the tank, and is connected with the discharge pipe 11 by screwing, and this is the product gas on the tank side. It becomes the discharge part. After the discharge short pipe 14 is connected, the gap between the outer circumference of the short pipe 14 and the hole 13 is eliminated by welding or the like to maintain the airtightness. In addition, this discharge short pipe 14
Is connected to an ozone recovery store (not shown).
【0016】一方、タンクの蓋Cの中央部にも孔15が
設けられており、これに原料ガス送給管16が接続、固
定されている。この送給管16の管端出口はタンク内に
そのまま開放されており、前述のようにオゾン発生体U
の原料ガス供給口5に配管等により接続された構成を有
しない。なお、原料ガス送給管16は図示しない原料ガ
ス供給源に接続されている。On the other hand, a hole 15 is also provided in the central portion of the lid C of the tank, and a raw material gas feed pipe 16 is connected and fixed to the hole 15. The pipe end outlet of the feed pipe 16 is directly opened in the tank, and as described above, the ozone generator U
It does not have a structure connected to the raw material gas supply port 5 by a pipe or the like. The source gas supply pipe 16 is connected to a source gas supply source (not shown).
【0017】さて、上記実施形態による作用について説
明する。本装置によりオゾンガスの生成を行なう場合
は、原料ガス送給管16により酸素等の原料ガスを一旦
タンクT内に送り込み、その後にオゾン発生体Uの原料
ガス供給口5から放電空間8に供給し,ここで放電して
オゾン化しながら、製品ガス取出口6より製品ガスを流
出させ、取出管9、マニホールド10、排出管11及び
排出短管14を通じてタンク外に排出,回収することに
なる。Now, the operation of the above embodiment will be described. When the ozone gas is generated by this device, a raw material gas such as oxygen is once fed into the tank T through the raw material gas feed pipe 16 and then supplied from the raw material gas supply port 5 of the ozone generator U to the discharge space 8. Then, while discharging and ozoneizing the product gas, the product gas is caused to flow out from the product gas discharge port 6, and is discharged and collected outside the tank through the discharge pipe 9, the manifold 10, the discharge pipe 11 and the discharge short pipe 14.
【0018】このように、本装置ではオゾン発生体がタ
ンクの中に気密下に内臓され、且つその放電空間の入口
となる原料ガス供給口がタンクの内部に開放した状態に
置かれているため、一度タンクに供給された原料ガスの
動圧が全て静圧に変換されることから、オゾン発生体の
外側と放電空間の圧力が同じ圧力に維持されることにな
る。As described above, in this apparatus, the ozone generator is airtightly contained in the tank, and the raw material gas supply port serving as the inlet of the discharge space is placed inside the tank in an open state. Since the dynamic pressure of the raw material gas once supplied to the tank is converted into static pressure, the pressure outside the ozone generator and the pressure in the discharge space are maintained at the same pressure.
【0019】従って、放電空間に高い圧力が加わった場
合でもその外側の圧力つまりタンク内の圧力との圧力差
がないか或いは極めて小さい値とななるので、前述の図
9の右の図に示されるような変形が生じることが無くな
り、絶縁体と陽極間の隙間を常に一定に保つことができ
る。Therefore, even when a high pressure is applied to the discharge space, there is no difference or a very small value with the pressure outside it, that is, the pressure inside the tank, and the value is extremely small. The occurrence of such deformation does not occur, and the gap between the insulator and the anode can always be kept constant.
【0020】そして、この結果としてオゾン発生体の放
電領域とガスの流路を装置設計にしたがってバランス良
く一致させ、且つこれを安定して維持することができ、
オゾンの生成効率を向上させることができるのである。As a result, the discharge region of the ozone generator and the gas flow path can be matched in a well-balanced manner according to the device design, and can be stably maintained.
The ozone generation efficiency can be improved.
【0021】又、本実施態様によると、原料ガス供給口
5がタンクTの内部に開放されて存在するため、オゾン
発生体が複数積層されたタイプであっても、従来のよう
にマニホールド等を必要とせず、原料ガス供給手段が一
つで済むことから、装置の小型軽量化を図ることができ
る。Further, according to the present embodiment, since the raw material gas supply port 5 is opened inside the tank T, even if the ozone generator is of a type in which a plurality of ozone generators are stacked, a manifold or the like can be provided as in the conventional case. Since it is not necessary and only one source gas supply means is required, the size and weight of the apparatus can be reduced.
【0022】図3はこの実施形態によるオゾンの生成効
率の向上の度合い示すグラフで、装置の運転による消費
電力(W)とそのとき製品オゾンの最高濃度(g/m2)
との関係を示したものであり、Aのグラフがタンクを内
蔵したこの発明の実施形態の装置、Bのグラフがタンク
を内蔵しない従来の装置による結果である。いずれも平
行平板状の積層タイプで装置本体(オゾン発生体)のキ
ャパシティーは全く同一のものを用いた。これから明ら
かな通り、本発明の実施形態の装置は従来の装置に比べ
てオゾンの生成効率が高く、特に消費電力の増加に従っ
てその差が大きくなっていることがわかる。FIG. 3 is a graph showing the degree of improvement in ozone generation efficiency according to this embodiment. The power consumption (W) due to the operation of the apparatus and the maximum concentration of product ozone (g / m 2 ) at that time are shown.
The graph of A is the result of the apparatus of the embodiment of the present invention having a built-in tank, and the graph of B is the result of the conventional apparatus having no built-in tank. All of them were parallel plate-shaped laminated types, and the capacities of the apparatus main body (ozone generator) were exactly the same. As is apparent from the above, it can be seen that the device of the embodiment of the present invention has a higher ozone generation efficiency than the conventional device, and the difference becomes larger particularly as the power consumption increases.
【0023】次に、本発明に係る別の実施形態について
図4に基づいて説明する。図4はタンクに内蔵させるオ
ゾン発生体Uの斜視図を示したものであるが、このオゾ
ン発生体はその基本構造に関しては前記実施態様のもの
と同じ平行平板状の複数積層タイプであるので、以下で
は既述の重複を避け、本実施態様特有の構造を中心に述
べることにする。Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a perspective view of the ozone generator U to be built in the tank. Since this ozone generator is the same parallel plate-like plural laminated type as that of the above embodiment with respect to its basic structure, In the following, the above-mentioned duplication will be avoided and the structure peculiar to this embodiment will be mainly described.
【0024】本体態様にあっては外側をコ字状のフレー
ム3で一体化した平板状の陰極7が全部で8枚積層さ
れ、上部の分解図が示しているように、同フレーム20
と略同形コ字状のスペーサー21を上下のフレーム3で
挟みこみ、この内側にスペーサー21の厚みと陰極7の
平面形状に対応する放電空間が形成されている。原料ガ
供給口は5はこの放電空間に連通開口している。放電空
間には陽極1が配置されているが、同陽極1は放電空間
の長さより短めのもので、製品ガスの取出側に完全な空
間すなわち製品ガス取出空間22が出来ている。そし
て、このガス取出空間22のに対応する各陰極7には最
上層を除いて上下に連通した貫通穴23が穿設されてい
る。この貫通穴23の最下層の陰極7の下端は製品ガス
取出口6となる。そして、製品ガス取出口6とタンクの
製品ガス排出部となる前記の排出短管14とが1本の取
出管9によって接続されている。In the main body mode, a total of eight flat plate-shaped cathodes 7 whose outer sides are integrated by a U-shaped frame 3 are laminated, and as shown in the exploded view of the upper part, the same frame 20 is formed.
A spacer 21 having a substantially U-shape is sandwiched between the upper and lower frames 3, and a discharge space corresponding to the thickness of the spacer 21 and the planar shape of the cathode 7 is formed inside the spacer 21. The raw material gas supply port 5 is open to communicate with this discharge space. Although the anode 1 is arranged in the discharge space, the anode 1 is shorter than the length of the discharge space, and a complete space, that is, a product gas discharge space 22 is formed on the product gas discharge side. Each cathode 7 corresponding to this gas extraction space 22 is provided with a through hole 23 which is vertically communicated with the cathode 7 except for the uppermost layer. The lower end of the cathode 7 in the lowermost layer of the through hole 23 becomes the product gas outlet 6. The product gas outlet 6 and the discharge short pipe 14 serving as the product gas discharge portion of the tank are connected by a single discharge pipe 9.
【0025】ところで、本実施態様における陰極7は、
オゾン発生体Uの冷却を兼ねて平板状をしたその内部に
冷却水路(図示せず)を有したもので、24及び25は
それぞれこの冷却水路に冷却水を供給及び排出すための
冷却水供給管及び同排出管を示す。図示していないが、
上層の陰極7の下面と下層の陰極7の上面、及びこれら
の中間層の同陰極7の上下両面には、吹き付け塗装によ
る膜状の絶縁体2が内張りされている。なお、図中の2
6はスペーサー21の内側に嵌合してフレーム3に配設
されたコ字状の絶縁板である。By the way, the cathode 7 in this embodiment is
The ozone generator U has a flat plate shape for cooling and also has a cooling water passage (not shown) therein, and 24 and 25 are cooling water supply for supplying and discharging the cooling water to and from the cooling water passage, respectively. The pipe and the discharge pipe are shown. Although not shown,
Film-shaped insulators 2 formed by spray coating are lined on the lower surface of the upper cathode 7, the upper surface of the lower cathode 7, and the upper and lower surfaces of the intermediate cathode 7. In addition, 2 in the figure
Reference numeral 6 denotes a U-shaped insulating plate fitted inside the spacer 21 and disposed on the frame 3.
【0026】上記実施態様の作用について説明すると、
複数積層タイプのオゾン発生体Uの製品ガス取出側に各
放電空間8に連通する貫通孔23を設けたことによっ
て、従来製品ガスの取出しのために必要であったマニホ
ールド等が不要となり、装置の小型軽量化が可能とな
る。The operation of the above embodiment will be described below.
Since the through holes 23 communicating with the discharge spaces 8 are provided on the product gas outlet side of the multi-layer type ozone generator U, a manifold or the like which is conventionally required for taking out the product gas is not required, and the device It is possible to reduce the size and weight.
【0027】更に、他の実施態様について補足すると、
オゾン発生体Uを内蔵させるタンクTの形状に関して
は、最初の実施態様の説明で図1に示すような円筒のも
のを例示したが、オゾン発生体Uの形状が平板状のもの
を複数積層したタイプの場合は図5に示すような直方体
状のものを好ましい例として挙げることができる。こ
の、態様によると、オゾン発生体とタンクとが相似形状
となるため装置全体のデッドスペースが無くなり、小型
化が可能となるメリットがある。Further, supplementing the other embodiments,
Regarding the shape of the tank T in which the ozone generator U is incorporated, a cylindrical shape as shown in FIG. 1 is illustrated in the description of the first embodiment, but a plurality of flat ozone generators U are stacked. In the case of the type, a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 5 can be mentioned as a preferable example. According to this aspect, since the ozone generator and the tank have similar shapes, there is an advantage that the dead space of the entire apparatus is eliminated and the size can be reduced.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る放電
式オゾン発生装置によれば、放電空間における絶縁体と
陽極の間の隙間を常に一定、均一の状態に保持し、安定
して高いオゾンの生成効率を達成できるといった優れた
効果を奏するものである。As described above, according to the discharge-type ozone generator of the present invention, the gap between the insulator and the anode in the discharge space is always kept constant and uniform, and is stable and high. It has an excellent effect of achieving ozone generation efficiency.
【図1】本発明に係る装置の実施態様を示す側面概要図
である。FIG. 1 is a schematic side view showing an embodiment of the device according to the present invention.
【図2】本発明に係る装置の実施態様を示す部分正面図
である。FIG. 2 is a partial front view showing an embodiment of the device according to the present invention.
【図3】本発明に係る装置と従来装置の運転結果に基づ
くオゾン生成効率を比較したグラフである。FIG. 3 is a graph comparing ozone generation efficiency based on the operation results of the device according to the present invention and the conventional device.
【図4】本発明に係る装置の別の実施態様を示す斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the device according to the present invention.
【図5】本発明に係る装置の更に別の実施態様を示す斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view showing yet another embodiment of the device according to the present invention.
【図6】従来に係る装置の概略側断面図である。FIG. 6 is a schematic side sectional view of a conventional device.
【図7】従来に係る装置の概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view of a conventional device.
【図8】従来に係る装置の問題(現象)を説明する概略
側断面図である。FIG. 8 is a schematic side sectional view for explaining a problem (phenomenon) of a conventional device.
【図9】従来に係る装置の問題(現象)を説明する概略
側断面図である。FIG. 9 is a schematic side sectional view for explaining a problem (phenomenon) of a conventional device.
1:陽極 2:絶縁体 3:フレーム 4:高圧ケーブ
ル
5:原料ガス供給口 6:製品ガス取出口 7:陰極
8:放電空間
9:製品ガス取出管 10:マニホールド 11: 製
品ガス排出管
14:製品ガス排出短管 16:原料ガス送給管 2
1:スペーサー
22:製品ガス取出空間 23:貫通穴
U:オゾン発生体 T:タンク(本体) G:隙間
C:点接触部1: Anode 2: Insulator 3: Frame 4: High-voltage cable 5: Raw material gas supply port 6: Product gas outlet 7: Cathode
8: Discharge space 9: Product gas extraction pipe 10: Manifold 11: Product gas discharge pipe 14: Product gas discharge short pipe 16: Raw material gas supply pipe 2
1: Spacer 22: Product gas extraction space 23: Through hole U: Ozone generator T: Tank (main body) G: Gap
C: Point contact part
フロントページの続き (72)発明者 大福地 智弘 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 Fターム(参考) 4G042 CA01 CC02 CC05 CC10 CC11 CC23 Continued front page (72) Inventor Tomohiro Daifukuchi 1-3-18 Wakihama-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kobe Steel, Ltd. Kobe Head Office F-term (reference) 4G042 CA01 CC02 CC05 CC10 CC11 CC23
Claims (4)
タンクに、陰極と陽極の間に絶縁体を介して形成された
放電空間の一端に原料ガス供給口を有し且つ他端に製品
ガス取出口を有して構成されたオゾン発生体を内臓させ
ると共に、該オゾン発生体の前記原料ガス供給口は前記
タンクの内部空間に開放し、一方該オゾン発生体の前記
製品ガス取出口は同タンクの内部空間と遮断して同タン
クの前記製品ガス排出部に連通した状態で配設したこと
を特徴とする放電式オゾン発生装置。1. A tank provided with a raw material gas supply section and a product gas discharge section has a raw material gas supply port at one end of a discharge space formed between a cathode and an anode via an insulator and the other end. An ozone generator configured to have a product gas outlet therein, and the raw material gas supply port of the ozone generator is opened to the internal space of the tank, while the product gas outlet of the ozone generator is provided. An electric discharge type ozone generator characterized in that the outlet is arranged so as to be in communication with the product gas discharge portion of the same tank by blocking the internal space of the same tank.
した平板状の陰極を最上層とし、上面に絶縁体を張設し
た平板状の陰極を最下層として、この間に上下両面に絶
縁体を張設した平板状の陰極を中間層として一層以上積
層して構成され、前記各陰極の上層下面の絶縁体と下層
上面の絶縁体の間に放電空間を形成すると共に該各放電
空間に前記下面及び上面の絶縁体に部分的に接触する陽
極を設けて構成された積層構造を特徴とする請求項1記
載の放電式オゾン発生装置。2. The ozone generator has a flat-plate cathode having an insulator stretched on the lower surface as the uppermost layer, and a flat-plate cathode having an insulator stretched on the upper surface as the lowermost layer, with the upper and lower surfaces sandwiched therebetween. The cathode is formed by stacking one or more flat plate-shaped cathodes each having an insulator stretched as an intermediate layer, and a discharge space is formed between an insulator on the lower surface of the upper layer and an insulator on the upper surface of the lower layer. 2. The discharge type ozone generator according to claim 1, wherein an anode that partially contacts the insulators on the lower surface and the upper surface is provided in the laminated structure.
陽極が、前記下面及び上面の絶縁体に点接触して構成さ
れたことを特徴とする請求項2記載の放電式オゾン発生
装置。3. The discharge type ozone generator according to claim 2, wherein an anode provided in a discharge space of the ozone generator is configured to be in point contact with the insulators on the lower surface and the upper surface.
ガス取出し側に、各放電空間に連通する貫通穴を穿設す
ると共に、該貫通穴の一端を前記製品ガス取出口として
前記タンクの製品ガス排出部に単一の配管により接続連
通して構成されたことを特徴とする請求項2乃至3記載
の放電式オゾン発生装置。4. A product of the tank, wherein a through hole communicating with each discharge space is formed on the product gas outlet side of the ozone generator having the laminated structure, and one end of the through hole is used as the product gas outlet. The discharge type ozone generator according to claim 2, wherein the gas discharge part is connected and communicated with a single pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191906A JP2003002615A (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Electric discharge-type ozonizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191906A JP2003002615A (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Electric discharge-type ozonizer |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2003002615A true JP2003002615A (en) | 2003-01-08 |
Family
ID=19030448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001191906A Abandoned JP2003002615A (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Electric discharge-type ozonizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003002615A (en) |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001191906A patent/JP2003002615A/en not_active Abandoned
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