JPH07138002A - オゾン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電体に被殺菌体の案内部材の作用を備え、
構成を簡単にするとともにオゾンの生成量が減少するの
を防止し、且つ、連続的に被殺菌体を殺菌するものであ
る。 【構成】 複数本の棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）を互い
に平行して等間隔に配設した電極ユニット（１）により
放電空間（３）を形成し、該放電空間内に筒状の誘電体
（４）を配設して高電圧印加手段（１７）により前記棒
状電極に印加し誘電体を介して前記棒状電極間で無声放
電を行いオゾンを生成することにより、前記誘電体を無
声放電を行うための本来の誘電体としての機能と被殺菌
体の案内部材としてしようするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無声放電法によりオゾ
ンを発生して被殺菌体である空気や水の雑菌を殺菌した
り消臭するオゾン発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にオゾンは、殺菌効果と消臭効果を
有することが知られている。このような効果を利用し
て、例えば特公昭６３−５１０２５号公報では低圧水銀
放電ランプに交流電圧を印加してオゾンを発生させてい
る。

【０００３】上述の無声放電法は、一対の平面電極間に
ガラス板あるいはマイカ、セラミックス等の誘電体をは
さみ、酸素含有気体（例えば空気）を上記電極間に平行
して流しながら６〜１８ＫＶの交流高電圧を印加し対電
極に垂直に放電する方法である。

【０００４】電極から放出された電子は、酸素分子と衝
突して酸素を原子へ解離するか、励起酸素分子の生成を
行う。酸素分子及び励起酸素分子は他の酸素分子と反応
してオゾンを生成するものである。放電空隙間では、こ
のオゾン生成反応と並行してオゾンの分解反応も行われ
るが、これは酸素原子同士の衝突によるもので放電によ
るオゾン生成にとって逆効果となる。

【０００５】しかしながら、この放電法の場合は、オゾ
ン生成のための電力消費量が小さく、安定な性能が得ら
れ、且つ、簡易な操作性であること等の理由から使用さ
れている。

【０００６】ところが、無声放電法による一対の平面電
極間におけるオゾン生成量は、平面電極がある面積以上
になるといくら面積を大きくしても増加しないという現
象がある。

【０００７】この現象は、一対の平面電極の一方に石英
硝子やセラミックよりなる誘電体を密着し、該誘電体を
介して一対の平面電極間に高電圧を印加するが、放電開
始時には平面電極の表面形状によって放電空間距離の最
も近い部分で放電を行うため、この放電部分以外の領域
は全く不必要な部分となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特に前述のように、誘
電体をはさんだ一対の平面電極間で生成されるオゾンに
よって被殺菌体（例えば空気）を殺菌する場合には、そ
の構成上の理由で空気の流通部分が確保できないため別
部品の案内部材を用いて空気の流通部を形成する必要が
ありその取り付けが面倒であった。また、前記平面電極
間に誘電体と前記案内部材を介在することからオゾンの
生成量が減少する欠点があった。

【０００９】さらに、前述のように平面電極の面積を大
きくしてもオゾン生成量が増加しないことから、連続し
て多くのオゾン生成を行うことができなかった。

【００１０】本発明は、誘電体に被殺菌体の案内部材の
作用を備え、構成を簡単にするとともにオゾンの生成量
が減少するのを防止し、且つ、連続的に被殺菌体を殺菌
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに平行し
て等間隔に配設し平面形状が多角形を呈し内側に縦長の
放電空間を形成した複数本の棒状電極からなる電極ユニ
ットと、前記放電空間に配設した筒状の誘電体と、前記
棒状電極に高電圧を印加する高電圧印加手段とを備え、
前記棒状電極に高電圧を印加し前記誘電体を介して前記
棒状電極間で無声放電を誘発するものである。

【００１２】また、前記誘電体は、周囲に複数個の突出
部を設け、該突出部を隣接する前記棒状電極間に配設し
て連続的に殺菌するものである。

【００１３】そして、前記誘電体は周囲が無欠であって
上下部に流通口を設け、前記誘電体の上下部には前記流
通口に連通する連絡口を形成した端部カバーを嵌合した
ものである。

【００１４】さらに、前記端部カバーには前記誘電体と
の嵌合時に前記棒状電極の端部に結合する端子を設けた
ものである。

【００１５】

【作用】本発明は、互いに平行して等間隔に配設した複
数本の棒状電極よりなる電極ユニットによって形成した
放電空間内に筒状の誘電体を配設したものであるから、
前記誘電体は本来のオゾンを発生させるための電子を放
出する機能と被殺菌体の案内部材として使用する。

【００１６】また、前記誘電体の周囲に設けた複数個の
突出部を隣接する前記棒状電極間に配設したものである
から、前記誘電体からの電子の放出は対向する棒状電極
間のみならず隣接する棒状電極間においても行われる。

【００１７】そして、前記誘電体は周囲が無欠で上下部
に流通口を設け、前記誘電体の上下部には前記流通口に
連通する連絡口を形成した端部カバーを嵌合したもので
あるから、被殺菌体が水や空気であっても棒状電極側に
触れることがなく誘電体内を流通する。

【００１８】さらに、前記端部カバーには前記誘電体と
の嵌合時に前記棒状電極の端部に結合する端子を設けた
ものであるから、前記端部カバーの固定と同時に棒状電
極と端子との接続ができる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。図
１は本発明の一実施例であるオゾン発生装置の分解斜視
図、図２は同じく上部断面図、図３は同じく水平断面
図、図４は同じく電気回路図である。

【００２０】（１）は互いに平行して等間隔に配設し平
面形状が正多角形（正六角形）を呈する複数本（六本）
の第１‥第６棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）により形成し
た電極ユニットで、内側に縦長の放電空間（３）を形成
している。前記棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）は例えばス
テンレスによって構成され、その長さは約７０ｍｍに設
定している。

【００２１】（４）は前記放電空間（３）内に配設した
例えば石英硝子やセラミックにより形成した正多角形
（正六角形）を呈する筒状の誘電体で、厚みは約１．２
ｍｍでその周囲には正六角形を形成する突出部（５Ａ）
‥（５Ｆ）を設けるとともに周囲（周壁）は無欠であっ
て上下部に流通口（６）、（７）を設けている。

【００２２】（８）は前記誘電体（４）の上部に嵌合す
る上端部カバーで、中央部には前記誘電体（４）への嵌
合時に前記流通口（６）に連通する連絡口（９）と該連
絡口の外側に前記誘電体（４）の端縁周囲がはまり込む
正多角形（正六角形）の結合溝（図示せず）とその外側
に円形の嵌合溝（図示せず）を設け、該嵌合溝の外側に
は前記棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）の上端部が結合する
電極バネ受け型の第１‥第６端子（１０Ａ）‥（１０
Ｆ）を設けている。（１１）は前記誘電体（４）の下部
に嵌合する下端部カバーで、中央部には前記誘電体
（４）への嵌合時に前記流通口（７）に連通する連絡口
（１２）と該連絡口の外側に前記誘電体（４）の端縁周
囲がはまり込む正多角形（正六角形）の結合溝（１３）
と該結合溝の外側には前記棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）
の下端部が結合する固定溝（１４Ａ）‥（１４Ｆ）を有
した円形の嵌合溝（１５）を形成している。

【００２３】（１６）は前記誘電体（４）と棒状電極
（２Ａ）‥（２Ｆ）の外側を被うアクリル等の保護カバ
ーである。

【００２４】次に電気回路図について説明する。

【００２５】（１７）は前記棒状電極（２Ａ）‥（２
Ｆ）の数に応じて設けられ二次側に高電圧を発生させ前
記棒状電極間に回転磁界を生じる第１‥第６トランス
（１８Ａ）‥（１８Ｆ）よりなる高電圧印加手段で、前
記棒状電極に高電圧を印加して各棒状電極間で無声放電
を発生させるものであり、以下にその詳細を説明する。

【００２６】（１９Ａ）‥（１９Ｆ）は３相交流電源と
デルタ結線（あるいはスター結線）された前記トランス
（１８Ａ）‥（１８Ｆ）の一次側接続端子である。第１
トランス（１８Ａ）の二次側の一端と第４トランス（１
８Ｄ）の二次側の他端を接続し、第２トランス（１８
Ｂ）の二次側の一端と第５トランス（１８Ｅ）の二次側
の他端を接続し、第３トランス（１８Ｃ）の二次側の一
端と第６トランス（１８Ｆ）の二次側の他端を接続して
いる。また、第１、第３、第５のトランス（１８Ａ）、
（１８Ｃ）、（１８Ｅ）のそれぞれの二次側の一端と第
２、第４、第６のトランス（１８Ｂ）、（１８Ｄ）、
（１８Ｆ）のそれぞれの二次側の他端は短絡して共通電
極としている。

【００２７】前記第１棒状電極（２Ａ）と結合した第１
端子（１０Ａ）は第１トランス（１８Ａ）の二次側の他
端に接続し、第２棒状電極（２Ｂ）と結合した第２端子
（１０Ｂ）は第２トランス（１８Ｂ）の二次側の一端に
接続し、第３棒状電極（２Ｃ）と結合した第３端子（１
０Ｃ）は第３トランス（１８Ｃ）の二次側の他端に接続
し、前記第１棒状電極（２Ａ）と１８０度離れて対向す
る第４棒状電極（２Ｄ）と結合した第１端子（１０Ａ）
は第４トランス（１８Ｄ）の二次側の一端に接続し、前
記第２棒状電極（２Ｂ）と１８０度離れて対向する第５
棒状電極（２Ｅ）と結合した第１端子（１０Ａ）は第１
トランス（１８Ａ）の二次側の他端に接続し、前記第３
棒状電極（２Ｃ）と１８０度離れて対向する第６棒状電
極（２Ｆ）と結合した第１端子（１０Ａ）は第６トラン
ス（１８Ｆ）の二次側の一端に接続している。

【００２８】前記第１‥第６のトランス（１８Ａ）‥
（１８Ｆ）のそれぞれの二次側には位相差６０度の６相
交流を出力する。

【００２９】次に動作について説明する。

【００３０】始めに組み立て構造について述べる。あら
かじめ前記棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）の下端部を前記
上端部カバー（８）の固定溝にはめ込んで固定し各棒状
電極に囲まれて形成される放電空間（３）内に前記誘電
体（４）を配設してその下部を前記嵌合溝（１３）に嵌
合し誘電体の突出部（５Ａ）‥（５Ｆ）を隣接する前記
棒状電極間に介在させる。この時、前記棒状電極と前記
誘電体の外壁間は絶縁体となる空気層をできるだけ少な
くために極力隙間を無くするかあるいは密着させるほう
がよい。その後、前記保護カバー（１６）の下部を前記
棒状電極（２Ａ）‥（２Ｆ）と誘電体（４）の外側を囲
んで前記下端部カバー（１１）の嵌合溝（１５）にはめ
込む。この状態で前記上端部カバー（８）の第１‥第６
端子（１０Ａ）‥（１０Ｆ）を前記棒状電極の上端部に
あてがい、また、上端部カバー（８）の嵌合溝を前記誘
電体（４）の上部にあてがって上端部カバー（８）と棒
状電極、誘電体、保護カバーを結合することにより、第
１‥第６端子（１０Ａ）‥（１０Ｆ）と第１‥第６棒状
電極（２Ａ）‥（２Ｆ）とが結合する。

【００３１】勿論、前記誘電体（４）と上下端部カバー
（８）（１１）、前記保護カバー（１６）と 上下端部
カバー（８）（１１）との結合部には接着剤（図示せ
ず）を塗り付けている。

【００３２】そして、それぞれのトランスの一次側に３
相交流電源を印加すると、前記トランスの二次側に発生
する高電圧（１５ＫＶ以下）がそれぞれの前記棒状電極
に印加され、前記第１、第４棒状電極（２Ａ）（２Ｄ）
の間で誘電体（４）の２辺を介して放電が開始し一方の
誘電体の表面から他方の誘電体の表面に向かって電子が
放出され、他の第２、第５棒状電極（２Ｂ）（２Ｅ）の
間や第３、第６棒状電極（２Ｃ）（２Ｆ）の間の放電を
誘発する。

【００３３】このようにして、放電を開始すると隣接す
る第１棒状電極（２Ａ）と第２棒状電極（２Ｂ）間でも
突出部（５Ａ）を介し、第２棒状電極（２Ｂ）と第３棒
状電極（２Ｃ）間でも突出部（５Ｂ）を介し、また、第
３棒状電極（２Ｃ）と第４棒状電極（２Ｄ）間でも突出
部（５Ｃ）を介し、そして、第４棒状電極（２Ｄ）と第
５棒状電極（２Ｅ）間でも突出部（５Ｄ）を介し、第５
棒状電極（２Ｅ）と第６棒状電極（２Ｆ）間でも突出部
（５Ｅ）を介して順次放電を行う。同様に、第６棒状電
極（２Ｆ）と第１棒状電極（２Ａ）間で突出部（５Ｆ）
を介して順次無声放電を行いオゾンを生成する。

【００３４】以降全ての棒状電極間で順次突出部を介し
てコロナ放電を継続することになり、空気を一方の連絡
口（９）より前記流通口（６）を介して誘電体（４）内
に送り込みオゾンによって殺菌した後、他方の流通口
（７）を介して他方の流通口（１２）より取り出す。

【００３５】本発明の誘電体の突出部は、前記誘電体を
多角形状にすることによって形成したが、誘電体を円筒
状にしてその外周囲に羽根状に突出して設けてもよく、
各棒状電極をスプリング等によりそれぞれが内側に接近
するように配置し、放電空間内に誘電体を配設した時に
前記スプリングによって誘電体の側壁が棒状電極に密着
するようにすることもできる。また、被殺菌体は空気
（酸素含有気体）のみならず水（酸素含有液体）であっ
ても十分にその効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明は、電極ユニットの
放電空間内に筒状の誘電体を配設したものであるから、
前記誘電体は本来のオゾンを発生させるための電子を放
出する機能と被殺菌体の案内部材として使用することが
でき、構造が簡単になるとともに単に誘電体を放電空間
内に設置するだけで誘電体を棒状電極間に配置でき、位
置合わせ等の作業が不要となる。特に、筒状の誘電体に
よりオゾンの発生領域が多くなり、その生成量が増加
し、分解に伴うオゾンの減少を防止する。

【００３７】また、前記誘電体の周囲に設けた突出部を
隣接する前記棒状電極間に配設したものであるから、前
記誘電体からの電子の放出は、対向する棒状電極間のみ
ならず隣接する棒状電極間にある突出部を介しても行わ
れ、効率よくオゾン生成ができる。

【００３８】そして、誘電体はその周囲を無欠として上
下部に流通口を設け、その上下部には前記流通口に連通
する連絡口を形成した端部カバーを嵌合したものである
から、被殺菌体が水や空気であっても棒状電極側に触れ
ることがなく誘電体内を流通することになり、棒状電極
の酸化防止ができ、且つ、棒状電極と被殺菌体間との絶
縁を保つことができる。

【００３９】さらに、端部カバーには棒状電極の端部に
結合する端子を設けたものであるから、前記端部カバー
の固定と同時に棒状電極と端子との接続ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるオゾン発生装置の分解
斜視図である。

【図２】同じく上部断面図である。

【図３】同じく水平断面図である。

【図４】同じく電気回路図である。

【符号の説明】

１ 電極ユニット ２Ａ‥２Ｆ 第１‥第２棒状電極 ３ 放電空間 ４ 誘電体 ５Ａ‥５Ｆ 突出部 ６ 流通口 ７ 流通口 ８ 上端部カバー ９ 連絡口 １２ 連絡口 １０Ａ‥１０Ｆ 第１‥第６端子 １１ 下端部カバー １７ 高電圧印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 健治 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 宮脇 一彦 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行して等間隔に配設し平面形状
   が多角形を呈し内側に縦長の放電空間を形成した複数本
   の棒状電極からなる電極ユニットと、前記放電空間に配
   設した筒状の誘電体と、前記棒状電極に高電圧を印加す
   る高電圧印加手段とを備え、前記棒状電極に高電圧を印
   加し前記誘電体を介して前記棒状電極間で無声放電を誘
   発することを特徴とするオゾン発生装置。
2. 【請求項２】 前記誘電体は、周囲に複数個の突出部を
   設け、該突出部を隣接する前記棒状電極間に配設したこ
   とを特徴とする請求項第１項に記載のオゾン発生装置。
3. 【請求項３】 前記誘電体は周囲が無欠であって上下部
   に流通口を設け、前記誘電体の上下部には前記流通口に
   連通する連絡口を形成した端部カバーを嵌合したことを
   特徴とする請求項第１項に記載のオゾン発生装置。
4. 【請求項４】 前記端部カバーには前記誘電体との嵌合
   時に前記棒状電極の端部に結合する端子を設けたことを
   特徴とする請求項第３項に記載のオゾン発生装置。