(57)【要約】【課題】放電用電極と接地電極との間の放電による放電用電極の熱膨張によって、ガラス層にクラックが発生し易く、且つ放電用電極とガラス層との全体の交換が必要な従来のオゾン発生装置の課題を解消する。【解決手段】放電用電極１６の円柱状部１６ａの放電面が、ガラス繊維布帛２８によって覆われている。ガラス繊維布帛２８は、その両端部が積層されるように放電用電極１６の円柱状部１６ａの放電面に巻き付けられている。ガラス繊維布帛２８の積層された部分が、ガラス繊維糸４１によって縫着されている。【選択図】図５
2010285337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体材料から成る筒状体と、
前記筒状体の外周面に配設された接地用電極と、
前記筒状体内に、空気が流れる放電ギャップを介して配設された柱状の放電用電極と
を具備し、
前記放電ギャップ中の酸素を前記放電用電極の放電面と前記接地用電極との間の放電によってオゾン化するオゾン発生装置であって、
前記放電用電極の放電面が、ガラス繊維布帛によって覆われており、
前記ガラス繊維布帛は、その両端部が積層されるように前記放電用電極の放電面に巻き付けられており、
前記ガラス繊維布帛の積層された部分が、ガラス繊維糸によって縫着されていることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記放電用電極の放電面には、前記ガラス繊維布帛の縫着用の凹溝が形成されている請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記放電用電極シャフト体が、前記放電用電極の両端部から延出されており、
前記筒状体の両端部に、オゾンに耐久性を有する樹脂から成るキャップ部が被着されており、
前記筒状体の両端の各々から突出する前記シャフト体の端部が、前記キャップ部によって支承されている請求項１または２記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水の殺菌や室内空気の消臭等に用いられるオゾンを発生するオゾン発生装置としては、無声放電方式のオゾン発生装置が用いられている。
かかるオゾン発生装置としては、従来、図７に示すオゾン発生装置が提案されている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。
図７に示すオゾン発生装置は、円筒状の接地用電極１００内に、表面が誘電体としてのガラス層１０４によって覆われた円筒状の放電用電極１０２が同心円状に配設されている。かかる接地用電極１０２の内壁面とガラス層１０４の表面との間には、放電ギャップ１０８が形成される。図７に示すオゾン発生装置では、放電用電源１０２に外部電源１０６が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５１-１４５４８９号公報
【特許文献２】特開平７−２７７７０７号公報
【特許文献３】特開平８−２３１２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示すオゾン発生装置では、放電用電極１０２に外部電源１０６から電荷を印加すると、放電用電極１０２と接地電極１００との間に放電が惹起され、放電ギャップ１０８内に存在する酸素がオゾン化される。
また、かかる放電によって放電用電極１０２から発生する金属ダクトも、ガラス層１０４によって放電ギャップ１０８に進入することを防止できる。
しかし、図７に示すオゾン発生装置では、放電用電極１０２と接地電極１００との間の放電によって発生する熱により、放電用電極１０２が加熱されて膨張（以下、放電による放電電極の熱膨張と称することがある）し、ガラス層１０４にクラックが発生することがある。この様に、ガラス層１０４にクラックが発生すると、放電用電極１０２及びガラス層１０４の全体を交換することを要する。
一方、放電用電極１０２と接地電極１００との間に印加する印加電圧を低下できれば、放電によって発生する熱量も低下し、ガラス層１０４に発生するクラックを防止可能である。この様に、印加電圧を低下するためには、ガラス層１０４の厚さを薄くすることが必要である。
しかし、放電用電極１０２の外周面に、薄く且つ均一厚さのガラス層１０４を形成することは至難のことである。このため、従来のオゾン発生装置では、印加電圧の低下を図ることが困難な厚さのガラス層１０４を、放電電極１０２の外周面に形成している。
従って、ガラス層１０４にクラックが発生したとき、放電用電極１０２及びガラス層１０４を交換しているのが現状である。
そこで、本発明は、放電用電極と接地電極との間の放電による放電用電極の熱膨張によって、ガラス層にクラックが発生し易く、且つ放電用電極とガラス層との全体の交換が必要な従来のオゾン発生装置の課題を解消することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前記課題を解決すべく、オゾンや酸に耐久性を有するステンレス製であって、その放電面が露出する放電電極を具備するオゾン発生装置を試みた。
しかし、かかるオゾン発生装置では、放電面に所定厚さのガラス層を形成した放電電極を用いた図７に示すオゾン発生装置で発生したオゾン発生量に比較して、オゾン発生量が低減した。放電電極の露出する放電面からの強過ぎる放電が発生し、放電ギャップ内に既に発生しているオゾンを消滅させたからである。更に、放電電極の露出する放電面から金属ダストも発生した。
このため、本発明者は、更に検討を重ね、外周面にガラス繊維布帛を巻き付けた放電用電極を用い、放電用電極と接地電極との間に電荷を印加したとき、放電用電極の放電面から放電ギャップ内に程よい放電が発生すること、放電電極の熱膨張が許容されること、及び放電電極の放電面から金属ダストが殆ど発生しないことを見出した。また、使用頻度が高くなると、ガラス繊維布帛が損傷してしまうことも見出した。
【０００６】
そこで、誘電体材料から成る筒状体と、前記筒状体の外周面に配設された接地用電極と、前記筒状体内に、空気が流れる放電ギャップを介して配設された柱状の放電用電極とを具備し、前記放電ギャップ中の酸素を放電用電極の放電面と接地用電極との間の放電によってオゾン化するオゾン発生装置であって、前記放電用電極の放電面が、ガラス繊維布帛によって覆われており、前記ガラス繊維布帛は、その両端部が積層されるように前記放電用電極の放電面に巻き付けられており、前記ガラス繊維布帛の積層された部分が、ガラス繊維糸によって縫着されている（縫い付けられている）オゾン発生装置を提案できる。これにより、ガラス繊維糸を抜き取ることでガラス繊維布帛を簡単に交換できる。
本発明者らが提供した課題を解決する手段において、下記の好ましい態様を上げることができる。
前記放電用電極の放電面に、ガラス繊維布帛の縫着用の凹溝が形成されている。これにより、ガラス繊維布帛を放電用電極の放電面に容易に縫着でき、縫着することによって、放電用電極の放電面にガラス繊維布帛を簡単に装着でき、且つ簡単に交換できる。
【０００７】
また、放電用電極として、放電面が形成された本体部の両端部から、前記本体部よりも細いシャフト体が延出された放電用電極を用い、前記放電用電極を挿入した筒状体の両端の各々から突出する前記シャフト体の端部を、前記筒状体の両端部に被着した、オゾンに耐久性を有する樹脂から成るキャップ部によって支承している。これにより、放電用電極を容易に抜き出すことができる。
かかる筒状体の一端部に被着したキャップ部内に、酸素含有流体を前記筒状体内に導入する導入流路を形成し、前記筒状体の他端部に被着されたキャップ部内に、オゾン含有流体を前記筒状体内から導出する流路を形成することによって、酸素含有流体を放電ギャップに容易に導入でき、オゾン含有流体を放電ギャップから容易に導出できる。
更に、放電用電極の両端部の各々に装着したシャフト体の一方の端部に、前記放電用電極に電荷を印加する電極を設けることによって、放電用電極に容易に電荷を印加できる。
かかる放電用電極として、ステンレス製の放電性電極を用いることによって、オゾンや酸等に耐久性を有する放電用電極とすることができる。
尚、接地用電極として、筒状体の円周方向に複数のフィン体が放射状に形成されている接地用電極を用いることによって、放電用電極と接地用電極との間の放電によって発生する熱を迅速に放熱できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者が提案したオゾン発生装置では、誘電体材料から成る筒状体の外周面に配設した接地用電極と、放電ギャップを介して配設した柱状の放電用電極の放電面がガラス繊維布帛によって覆われている。
かかるガラス繊維布帛には、ガラス繊維間に形成された微小隙間が形成されている。このため、接地用電極と放電用電極との間に電荷を印加したとき、ガラス繊維布帛の微小隙間から放電が発生する。かかる微小隙間は、ガラス繊維布帛に均一に形成されているため、放電用電極の放電面の全面に亘って均一に放電が発生し、放電ギャップ内の酸素をオゾン化できる。
更に、放電用電極からの金属ダストは、ガラス繊維布帛によって放電ギャップに進入することを防止している。
しかも、ガラス繊維布帛は、ガラス繊維間の微小間隙によって伸縮性を有するため、放電による放電用電極の熱膨張を充分に許容できる。
また、ガラス繊維布帛は、ガラス繊維糸を用いて縫着されて、放電用電極の放電面を覆っているため、ガラス繊維糸を抜き取ることでガラス繊維布帛のみを容易に交換でき、放電用電極を交換することを要しない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明者が提案したオゾン発生装置の一例を説明する部分断面図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘでの断面図である。
【図３】図１に示す放電用電極の部分断面図である。
【図４】放電用電極の放電面にガラス繊維布帛を装着する方法を説明する部分断面図である。
【図５】放電用電極の放電面にガラス繊維布帛を装着する方法を説明する部分断面図である。
【図６】図５に示すＹ−Ｙでの断面図である。
【図７】従来のオゾン発生装置を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者が提案したオゾン発生装置の一例を図１に示す。図１に示すオゾン発生装置には、誘電体材料としての石英ガラスから成る筒状体１０と、筒状体１０の外周面に配設されたアルミニュウムから成る接地用電極１２と、筒状体１０内に挿入された、ステンレス製の放電用電極１６との間に、放電ギャップ１４が形成されている。
かかる接地用電極１２は、図２に示す様に、筒状体１０の円周方向に複数のフィン体１２ａ，１２ａ・・が放射状に形成されている。この接地用電極１２のフィン体１２ａ，１２ａ・・は、放電用電極１６と接地用電極１２との間の放電によって発生した熱を迅速に放熱するためである。
【００１１】
また、放電用電極１６は、図３に示す様に、放電ギャップ１４に対応する部分は、円柱状部１６ａであり、その表面には、長手方向に凹溝３０が形成されている。この円柱状部１６ａの両端部は、円錐状部１６ｂ，１６ｂに形成されている。かかる円錐状部１６ｂ，１６ｂの各々には、シャフト体１８ａ，１８ｂの一端部が螺着されている。
これにより、放電用電極１６よりも細いシャフト体１８ａ、１８ｂが、放電用電極１６の両端部から延出されている。なお、シャフト体１８ａ、１８ｂが放電面として寄与しないように放電用電極１６より細いシャフト体１８ａ、１８ｂを用いている。
このシャフト体１８ａ，１８ｂが円錐状部１６ｂ，１６ｂに螺着された放電用電極１６は、シャフト体１８ａ，１８ｂの各他端部が、筒状体１０の端部から突出するように、筒状体１０内に挿入される。
筒状体１０の端部の各々から突出するシャフト体１８ａ，１８ｂの各他端部は、図１に示す様に、筒状体１０の端部の各々に被着されているキャップ部２０ａ，２０ｂに、ネジ２２ａ，２２ｂによって接続されている。このため、放電用電極１６は、キャップ部２０ａ，２０ｂに支承されている。
従って、ネジ２２ａ，２２ｂをキャップ部２０ａ，２０ｂから取り外すことによって、キャップ部２０ａ，２０ｂを筒状体１０から取り外し、放電用電極１６を筒状体１０から容易に抜き出すことができる。
尚、ネジ２２ｂは、外部電源２６と放電用電極１６とを接続する接続ネジでもある。
【００１２】
かかるキャップ部２０ａ，２０ｂは、オゾンや酸に対して耐久性を有するフッ素樹脂によって形成されている。また、キャップ部２０ａ，２０ｂと筒状体１０とのシールは、パッキン２１，２１によってシールされている。
更に、キャップ部２０ａ内には、筒状体１０の端面に開口する導入流路２４ａが形成されている。導入流路２４ａは、酸素含有流体として空気を外部から筒状体１０内の放電ギャップ１４に導入する流路である。
また、キャップ２０ｂ内にも、筒状体１０の端面に開口する導出流路２４ｂが形成されている。導出流路２４ｂは、筒状体１０内の放電ギャップ１４のオゾン含有流体を外部に導出する流路である。
【００１３】
放電用電極１６の円柱状部１６ａに形成された放電面は、図１に示す様に、ガラス繊維布帛２８によって覆われている。ガラス繊維布帛２８は、その両端部が積層されるように放電用電極１６の放電面に巻き付けられており、ガラス繊維布帛２８の積層された部分が、ガラス繊維糸４１によって縫着されている（図５参照）。ガラス繊維布帛２８の縫着部からガラス繊維糸４１が盛り上がっているが、凹溝３０内に盛り上がったガラス繊維糸４１が入り込むことで、円柱状部１６ａに形成された放電面、すなわちガラス繊維布帛２８が円柱状に放電面を確保することができる。
かかるガラス繊維布帛２８は、織物、編物、不織布のいずれであってもよいが、織物、特に平織のガラス繊維布帛２８を好適に用いることができる。その厚さは、０．２〜０．３ｍｍであることが好ましい。図７に示すガラス層１０４では、その厚さは０．５〜１ｍｍ程度が限界である。
図１に示すオゾン発生装置では、ガラス繊維布帛２８として、（株）寺岡製作所製の「ガラスクロス粘着テープＮｏ．５４０Ｓ」を用いた。
かかるガラス繊維布帛２８は、平織であって、一面側に薄いシリコーン系の粘着剤から成る粘着テープが付着している。しかし、後述する様に、この粘着テープは、ガラス繊維布帛２８の放電用電極１６の放電面への装着に用いなかった。このため、粘着テープが付着していないガラス繊維布帛２８を用いることができる。
【００１４】
本実施形態では、ガラス繊維布帛２８を放電用電極１６の円柱状部１６ａに形成された放電面に装着する際には、図４に示す様に、ガラス繊維布帛２８を、その両端部が凹溝３０上に積層されるように、放電用電極１６の放電面に巻き付ける。
次いで、凹溝３０を利用して、ガラス繊維布帛２８の積層された部分を針４０とガラス繊維糸４１を用いて縫着する（縫い付ける）。
図５および図６に示す様に、ガラス繊維糸４１によってガラス繊維布帛２８を放電用電極１６の放電面に装着することによって、放電用電極１６の放電面がガラス繊維布帛２８に直接接触できる。このように、凹溝３０が、縫着する際の、針４０を通すための空間となっているため、ガラス繊維布帛２８を放電用電極１６の放電面に容易に装着することができる。
なお、放電用電極１６の放電面にガラス繊維布帛２８を装着するにあたり、本実施形態では、巻き付けた後、その積層部分を縫着しているが、予めガラス繊維糸４１によって縫着したガラス繊維布帛２８を放電用電極１６の放電面に装着しても良い。この場合、縫着部からガラス繊維糸４１が盛り上がっているが、凹溝３０内に盛り上がったガラス繊維糸４１が入り込むことで、容易にガラス繊維布帛２８を放電用電極１６の放電面に装着することができる。
また、放電による放電用電極１６の熱膨張は、ガラス繊維布帛２８の自身の伸縮性とガラス繊維糸４１による縫着とが相俟って、その熱膨張を充分に許容できる。
更に、放電用電極１６の放電面に巻き付けられているガラス繊維布帛２８の交換も、ガラス繊維糸４１を抜き取ることで、容易に行うことができる。
【００１５】
図１に示すオゾン発生装置を用いてオゾン含有空気を得るには、キャップ部２０ａの導入流路２４ａを経由して外部から導入した空気流を、放電用電極１６の放電面と筒状体１０との間に形成された放電ギャップ１４に流す。
更に、外部電源２６から放電用電極１６に電荷を印加し、放電用電極１６の放電面と接地用電極１２との間で放電を惹起させる。かかる放電によって、放電ギャップ１４内に存在する空気流中の酸素はオゾン化され、オゾンを含有するオゾン含有空気流は、キャップ部２０ｂの導出流路２４ｂから外部に導出される。導出されたオゾン含有空気流は、室内のたばこ臭等の消臭やオゾン水の製造に用いられる。
【００１６】
図１に示すオゾン発生装置では、放電用電極１６の放電面と接地用電極１２との間での放電は、ガラス繊維布帛２８で覆われている放電用電極１６の放電面の全面に亘って均一に放電ビームが発生し、放電ギャップ１４内の酸素を効率的にオゾン化でき、且つ金属ダストが放電ギャップ１４内に放出されることも防止できる。
つまり、ガラス繊維布帛２８には、ガラス繊維間に形成された微小隙間が形成されている。このため、接地用電極１２と放電用電極１６との間に電荷を印加したとき、ガラス繊維布帛２８の微小隙間から放電が発生する。かかる微小隙間は、ガラス繊維布帛２８に均一に形成されているため、ガラス繊維布帛２８で覆われている放電用電極１６の放電面の全面に亘って均一に放電が発生する。
一方、放電用電極１６の放電面を覆うガラス繊維布帛１８を除去し、放電面が露出している放電用電極１６と接地用電極１２との間での放電は、局部的に太い放電が発生し、金属ダストが放電ギャップ１４内に放出された。
【符号の説明】
【００１７】
１０  筒状体
１２  接地用電極
１２ａ  フィン体
１４  放電ギャップ
１６  放電用電極
１６ａ  円柱状部
１６ｂ  円錐状部
１８ａ，１８ｂ  シャフト体
２０ａ，２０ｂ  キャップ部
２１  パッキン
２２ａ，２２ｂ  ネジ
２４ａ  導入流路
２４ｂ  導出流路
２６  外部電源
２８  ガラス繊維布帛
３０  凹溝
４０  針
４１  ガラス繊維糸
【図１】
2010285337.tif 000003
【図２】
2010285337.tif 000004
【図３】
2010285337.tif 000005
【図４】
2010285337.tif 000006
【図５】
2010285337.tif 000007
【図６】
2010285337.tif 000008
【図７】
2010285337.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月9日(2010.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体材料から成る筒状体と、
前記筒状体の外周面に配設された接地用電極と、
前記筒状体内に、空気が流れる放電ギャップを介して配設された柱状の放電用電極と
を具備し、
前記放電ギャップ中の酸素を前記放電用電極の放電面と前記接地用電極との間の放電によってオゾン化するオゾン発生装置であって、
前記放電用電極の放電面が、ガラス繊維布帛によって覆われており、
前記ガラス繊維布帛は、その両端部が積層されるように前記放電用電極の放電面に巻き付けられており、
前記ガラス繊維布帛の積層された部分が、ガラス繊維糸によって縫着されていることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記放電用電極の放電面には、前記ガラス繊維布帛の縫着用の凹溝が形成されている請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記放電用電極よりも細いシャフト体が、前記放電用電極の両端部から延出されており、
前記筒状体の両端部に、オゾンに耐久性を有する樹脂から成るキャップ部が被着されており、
前記筒状体の両端の各々から突出する前記シャフト体の端部が、前記キャップ部によって支承されている請求項１または２記載のオゾン発生装置。