(57)【要約】【課題】本発明は、冷却手段を備えることでオゾン生成効率が向上されたパルスパワー放電型オゾナイザを提供する。【解決手段】外側の円筒電極１２と中心電極１３とからなる電極対と、前記電極対にパルス高電圧を付与するパルス電源と、を備えたオゾン発生装置において、前記パルス電源のパルス出力の伝送路は中心電極１２に電気的に接続されており、中心電極１３から円筒電極１２へ向かって放射状にストリーマが進展してプラズマ放電が行われ、中心電極１３´を中空状に形成し、中心電極１３´の中空部１３０に冷却媒体を供給するように構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側の円筒電極と、円筒電極の内部空間内で当該円筒電極の長さ方向に延びる中心電極と、からなる電極対と、
前記電極対にパルス高電圧を付与するパルス電源と、
前記円筒電極の内部空間と連通する原料ガス導入口及びオゾン排出口と、
を備えたオゾン発生装置において、
前記パルス電源のパルス出力の伝送路は前記中心電極に電気的に接続されており、前記中心電極から前記円筒電極へ向かって放射状にストリーマが進展してプラズマ放電が行われ、
前記中心電極を冷却するように配置された冷却手段を備えることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記中心電極を中空状に形成し、当該中心電極の中空部に冷却媒体を供給するように構成されている、請求項１に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記中心電極の外周面には、複数の突起が形成されている、請求項２に記載のオゾン発生装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記円筒電極の内面に前記中心電極へと突出する突部を形成し、前記突部は絶縁体から形成されていると共に中空部を備えており、当該突部の中空部に冷却媒体を供給するように構成されている、請求項１〜３いずれか１項に記載のオゾン発生装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記円筒電極の外部に配置した冷却源を備え、
前記中心電極は、熱伝導性部材を介して前記冷却源に接続されている、請求項１〜４いずれか１項に記載のオゾン発生装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記中心電極の外側に形成された放熱フィンである、請求項１〜５いずれか１項に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、オゾン発生装置に係り、好ましい態様では、ナノ秒パルスを出力するパルス電源と共に用いられるオゾン発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オゾン発生装置としては、無声放電型オゾナイザが良く知られており、工業用オゾン発生装置として広く実施されている。無声放電型オゾナイザでは、生成されたオゾンが熱によって分解されることを防ぐために冷却手段を伴うものが多い（特許文献１）。
【０００３】
オゾン発生装置には放電のタイプによって幾つかの種類があり、無声放電型オゾナイザの他にも、沿面放電型オゾナイザ、パルスパワー放電型オゾナイザ等が知られている。
【０００４】
パルスパワー放電型オゾナイザは、円筒電極の中心にワイヤ電極を配置した同軸円筒リアクタにパルスパワーを注入するものであり、ワイヤ電極と円筒電極との間にパルス電圧を印加することで、円筒電極内部に放電プラズマが生成され、円筒電極の内部空間に導入された空気ないし酸素からオゾンを生成するものである。
【０００５】
本出願の発明者は、生成されるパルスの立ち上り時間が10ns以下であるナノ秒パルス放電について研究を行っている（特許文献２）。ナノ秒パルス放電を用いることで、パルス放電をストリーマ放電のみで構成することができ、パルス放電におけるグロー様放電時に発生していた気体加熱に伴うエネルギー損失を排除することができる。また、ナノ秒パルス放電を用いたオゾン生成実験も行っており、オゾン生成濃度の高濃度化が可能であるという結果が得られている。
【０００６】
従来、パルス放電を用いたオゾン発生装置では、冷却手段を用いることは研究されてこなかった。その理由としては、ストリーマ放電期間では電極内ガスの温度上昇が殆どないことが挙げられる（特許文献２の図７）。関連して、特許文献２には、「図７に示すように、ストリーマ放電期間では気体温度の変化は見られないものの、グロー様放電期間では時間の経過とともに気体温度は上昇し、最終的には450 K程度まで達していることが確認される。これは、グロー様放電期間においては、ストリーマヘッドが形成したプラズマチャネル内を大きな放電電流が流れるため、電流密度が大きくなりチャネル内の正イオンが加熱されたためである。なお、この加熱は非熱平衡プラズマの形成に対するエネルギー損失となる。」と記載されている。また、無声放電型オゾナイザと異なり、構造的に冷却手段を設けることが容易でないことも、パルス放電を用いたオゾン発生装置について冷却手段の検討が進まなかった一因であると考えられる。
【０００７】
本発明者は、さらに高効率のオゾン生成を追求するべく鋭意研究を重ね、円筒電極の内部空間の中心の電界が集中するワイヤ電極付近では、温度が４０℃程度まで上昇し得ることから、中心電極の温度上昇を抑制することで、オゾン生成濃度のさらなる高濃度化を実現することを目指した。
【特許文献１】特開平７−１８７６０９
【特許文献２】ＷＯ２０１０／０７４１９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、冷却手段を備えることでオゾン生成効率が向上されたパルスパワー放電型オゾナイザを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明が採用した技術手段は、
外側の円筒電極と、円筒電極の内部空間内で当該円筒電極の長さ方向に延びる中心電極と、からなる電極対と、
前記電極対にパルス高電圧を付与するパルス電源と、
前記円筒電極の内部空間と連通する原料ガス導入口及びオゾン排出口と、
を備えたオゾン発生装置において、
前記パルス電源のパルス出力の伝送路は前記中心電極に電気的に接続されており、前記中心電極から前記円筒電極へ向かって放射状にストリーマが進展してプラズマ放電が行われ、
前記中心電極を冷却するように配置された冷却手段を備えることを特徴とするオゾン発生装置、である。
【００１０】
本発明は、円筒電極と中心電極からなる電極対において、従来は全く着目されていなかった中心電極を直接冷却しようとするものである。ここで、「直接」の意味は、例えば、円筒電極を外側から冷却することによって円筒電極内部のガスを介して間接的に中心電極を冷却しようとするようなことを排除する意味である。もっとも、中心電極は円筒電極から離間しているため、円筒電極を外側から冷却しても、内部空間の中央の中心電極を良好に冷却することはできない。
従来の無声放電型オゾナイザ等の冷却手段が電極全体を冷却しようとするものであるのに対して、本発明は、電界が集中することで温度が高くなるであろう中心電極を選択して局所的（電極全体ではなく）に冷却しようとするものである。
【００１１】
１つの態様では、前記冷却手段は、前記中心電極を中空状に形成し、当該中心電極の中空部に冷却媒体を供給するように構成されている。
１つの態様では、前記中空状の中心電極の外周面には、複数の突起が形成されている。
【００１２】
１つの態様では、前記冷却手段は、前記円筒電極の内面に前記中心電極へと突出する突部を形成し、前記突部は絶縁体から形成されていると共に中空部を備えており、当該突部の中空部に冷却媒体を供給するように構成されている。
１つの態様では、前記突部の先端は、前記中心電極に近接している。
１つの態様では、前記突部の中空部は冷却媒体タンクを形成している。
１つの態様では、前記突部の中空部は冷却媒体流路を形成している。好ましくは、冷却媒体流路は、前記中心電極に近接して形成されている。
【００１３】
１つの態様では、前記冷却手段は、前記円筒電極の外部に配置した冷却源を備え、前記中心電極は、熱伝導性部材を介して前記冷却源に接続されている。
１つの態様では、前記冷却源は、前記パルス電源を構成する分布定数線路の誘電性流体である。この場合、パルス出力の伝送路が熱伝導性部材を構成する。
【００１４】
上記冷却媒体や冷却源の種類は限定されず、液体、気体を問わず、当業者において適宜選択され得る。
【００１５】
１つの態様では、前記冷却手段は、前記中心電極の外側に形成された放熱フィンである。
放熱フィン付きの中心電極を回転可能としてもよい。
【００１６】
中心電極の複数の冷却手段を組み合わせて採用してもよい。また、外側の円筒電極の冷却手段を組み合わせて採用してもよい。
【００１７】
１つの態様では、前記パルス発生装置は、生成されるパルスの立ち上り時間が10ns以下（0は除く）のいわゆるナノ秒パルス発生装置である。本発明において、パルスの立ち上り時間は10ns以下のいかなる値（例えば、9ns，8ns，7ns，6ns，5ns，4ns，3ns，2ns，1ns、ないし、これらの間の任意の数値）を取り得る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、放電時に電界が集中する中心電極を直接冷却するようにしたことで、中心電極近傍のガス温度上昇を抑制して、オゾン生成効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ナノ秒パルス発生装置を用いたオゾン発生装置の全体図である。
【図２】オゾン発生器の概略図である。冷却手段は省略されている。
【図３】冷却装置の第１実施例を示す図であり、原料ガスの導入口、生成されたオゾンの排出口は省略されている。
【図４】冷却装置の第２実施例を示す図であり、原料ガスの導入口、生成されたオゾンの排出口は省略されている。
【図５】冷却装置の第３実施例を示す図であり、原料ガスの導入口、生成されたオゾンの排出口は省略されている。
【図６】冷却装置の第４実施例を示す図であり、原料ガスの導入口、生成されたオゾンの排出口は省略されている。
【図７】冷却装置の第５の実施例を示す図であり、原料ガスの導入口、生成されたオゾンの排出口は省略されている。
【図８】外側の円筒電極の冷却手段を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［Ａ］パルス発生装置
図１を参照しつつ、パルス発生装置について説明する。パルス発生装置は、分布定数線路からなるパルス成形線路１と、パルス成形線路１を充電するための充電手段２と、パルス成形線路１からパルスを出力させるためのスイッチ３と、を備えている。
【００２１】
パルス成形線路１として、３軸ブルームライン型線路（Triaxial Blumlein
Line）が採用されている。3軸ブルームライン型線路は、円筒状の外側導体４と、外側導体４内に設けた円筒状の中間導体５と、中間導体５内に設けたロッド状（円柱状）の中心導体（内側導体）６と、からなる。外側導体４、中間導体５、中心導体６は、同心状に互いに離間して配置されており、外側導体４と中間導体５の間、中間導体５と中心導体６との間、には空間が形成されている。これらの空間には、誘電性の液体（分布定数線路の誘電体を形成する）が充填されている。本実施形態では、誘電性液体は、シリコーン油であるが、所定の誘電率を備えていれば、他の誘電性液体を用いてもよい。ブルームライン型線路の長さは、非限定的な例として500mmであり、外側導体４、中間導体５、中心導体６の径は、非限定的な例として、110mm（外側導体内径）、22mm（中間導体外径）、20mm（中間導体内径）、4mm（中心導体外径）、である。本実施形態では、これらの導体は真鍮（黄銅）から形成されているが、もちろん、導体として他の金属を用いてもよい。
【００２２】
円筒状の外側導体４の長さ方向の一端側には、絶縁体からなる内壁７が形成されており、円筒状の中間導体５の長さ方向の一端側は内壁７に片持ち状に支持されており、長さ方向他端側は開口している。中心導体６の一端側も内壁７に支持されている。中間導体５の一端側と中心導体６の一端側は絶縁体を介して絶縁されている。
【００２３】
パルス成形線路１を充電するための充電手段２は、例えば、充電キャパシタ、サイラトロンスイッチ、パルス変圧器からなるパルスフォーミング回路（初段パルス発生回路）であり、パルス成形線路１にパルス電圧を提供する。充電手段２（パルス電源）としては、マイクロ秒パルス発生装置（電圧立上がり・立下がり時間：数十から数千ナノ秒）を広く用いることができる。
【００２４】
外側導体４には、内壁７に位置して、充電ポート８が形成されており、充電手段２と中間導体５は電気的に接続されている。パルスフォーミング回路からのパルス電力により中間導体５が充電される。中心導体６と外側導体４は、充電インダクタ９を介して連結されており、外側導体４は接地されている。充電インダクタ９は例えば0.5から3.0μHである。
【００２５】
パルス成形線路１からパルスを出力させるためのスイッチ３は、低インダクタンスで高速自己閉鎖型のスイッチとしての高圧スパークギャップスイッチ（SGS）である。外側導体４の一端側の端面１０と内壁７との間の空間には、SF6絶縁ガスが充填されている。中間導体５の一端側は内壁７から前記空間内に突出しており、中間導体５の一端側の端部には第１電極が形成され、外側導体４の一端側の端面１０の内面には第２電極が形成されている。第１電極と第２電極との間のギャップ間隔は、1mmである。SF6絶縁ガスの圧力は、例えば、0.1から1.0MPaである。パルス発生装置からの出力電圧の大きさは、SF6の圧力値を選択することで調整可能である。ギャップスイッチが短絡すると、外側導体４と中間導体５とが導通される。
【００２６】
外側導体４は中間導体５に比べて長尺であり、外側導体４の他端側は、中間導体５の他端を越えて延びており、外側導体４の他端には絶縁体の端壁１１が形成されている。中心導体６の一端側は内壁７に支持されており、他端側は中間導体５の開口状の他端から延出しており、延出部６０は、ブルームライン型線路から負荷(Load)へのエネルギー伝送線路(Transmission Line)となっている。中心導体６の延出部６０は誘電性液体が充填された外側導体４の内部空間を外側導体４の長さ方向に延びると共に端壁１１を貫通して、放電部の円筒状の外側電極１２と中心電極１３との間にナノ秒パルス高電圧を供給して、ナノ秒パルス放電が行われる。
【００２７】
１つの態様では、3軸ブルームライン型線路のユニットインダクタンス、ユニットキャパシタンスは、それぞれ、322nH/m、76pF/mであり、130Ωの特性インピーダンスを与える。ブルームライン型線路の長さは500mmであり、5nsの持続時間のパルスを与える。分布定数線路で形成されるパルスのパルス幅（持続時間）は、分布定数線路の長さ及びその内部誘電体の誘電率・透磁率に依存することから、ブルームライン型線路長を選択することで、パルス幅を変更することができる。１つの態様では、3軸ブルームライン型線路は負のパルス電圧が充電され、正極が負荷に与えられる。尚、負荷に負極を与えるようにパルス発生装置を構成してもよい。ブルームライン型線路から負荷へのエネルギー伝送線路としては、130Ωの特性インピーダンスを備えた同軸伝送線路が用いられる。図１に示す実験装置において、容量性の電圧分圧器を伝送線路に設けることで、パルス発生装置の出力電圧を測定することができ、また、パルス発生装置の出力電流は、伝送線路の端部に設けた電流変圧器によって測定することができる。
【００２８】
［Ｂ］オゾン発生器
図１に示すように、パルス発生装置の出力側には、円筒状の外側電極１２（接地されている）と、外側電極１２の内部に同軸状に設けられた中心電極１３と、を備えたオゾン発生器が配置されている。図２にオゾン発生器の基本構成を示す。図２において、冷却装置は省略されている。オゾン発生器は、外側の円筒電極１２と、円筒電極１２の内部空間で円筒電極の長さ方向に延びる中心電極１３と、円筒電極１２の長さ方向一端側の端壁１４と、長さ方向他端側の端壁１５と、酸素ないし空気の供給口と、生成したオゾンの排出口と、を備えている。図２では、供給口、排出口は、円筒電極１２の壁面を貫設して形成されているが、端壁１４、１５を利用して供給口、排出口を形成してもよい。円筒電極１２の材料としては、ステンレススチール、真鍮を例示することができ、中心電極１３の材料としては、タングステン、ステンレススチールを例示することができる。もちろん、電極対を形成する金属材料の種類は特には限定されず、当業者において適宜選択される。
【００２９】
中心電極１３には、パルス発生装置の中心導体６の延出部６０が電気的に接続されており、パルス発生装置で生成されたナノ秒パルスを中心電極１３に伝送することで、中心電極１３と円筒電極１２との間にパルス電圧が印加されて、中心電極１３から円筒電極１２に向けてストリーマ放電が進展してナノ秒放電プラズマが生成され、円筒電極１２の内部空間に導入された空気ないし酸素からオゾンを生成するようになっている。
【００３０】
本実施形態では、ナノ秒パルス放電を用いてオゾン生成が行われる。ナノ秒パルス放電は、パルス放電による非熱平衡プラズマ形成時の低エネルギー効率の要因であったパルス電源と放電電極との不整合及びグロー様放電時の熱損失の両要因を解消できる。
【００３１】
本発明におけるナノ秒パルス放電の内容を限定するものではないが、特許文献２には、立ち上り時間が10ns以下のパルス電圧ないし立ち上り時間がストリーマヘッド形成時間より短いパルス電圧を放電部の電極間に印加することで中心電極から外側電極へストリーマヘッドを等速で進展させ、パルスの持続時間、印加電圧を、電極間距離に対応して、進展するストリーマヘッドが外側電極に到達する時（少なくとも、ストリーマ放電の時間の１．５倍の時間内）に放電が終了するように選択することが記載されている。
【００３２】
ストリーマ放電時間は、「ストリーマヘッドの形成時間」＋「ストリーマヘッドの電極間進展時間」である。ナノ秒パルス放電（電圧立ち上がり時間が10ｎｓ以下、例えば、電圧立ち上がり時間2ｎｓ）の電圧立ち上がり時間はストリーマヘッド形成時間より短いため、ストリーマヘッドの電極間進展が始まる前に電圧が立ちあがり、ストリーマが進展しているときに電極への印加電圧がほぼ一定となって、結果としてストリーマヘッドが等速運動することとなる。
【００３３】
電極間距離に対応して、パルスの持続時間、印加電圧を選択することで、ストリーマ放電の時間（ストリーマの進展時間）の１．５倍の時間内に放電を終了させることで、グロー様放電の時間を少なくすることができ、これによって、グロー様放電時の熱損失を低減することが可能となった。放電時間がストリーマ放電の時間（ストリーマの進展時間）の１．５倍を越えると、グロー様放電の時間が長くなり、熱損失がかなりのレベルに達する。１つの望ましい態様では、進展するストリーマヘッドが前記第２の電極に到達する時に放電を終了させる（すなわち、ストリーマの進展時間の１倍）ことで、放電をストリーマ放電のみで行なう。放電をストリーマ放電でのみで行なうことで、パルス電源の特性インピーダンスをストリーマ放電時の電極間インピーダンスに一致させるだけでよく、ストリーマ放電からグロー様放電への移行時のインピーダンスの急変に起因するパルス電源と放電電極とのインピーダンスの不整合を解消することができる。放電をストリーマ放電でのみで行なうことで、グロー様放電時の熱損失を可及的に小さくする、あるいは無くすことができる。実際、ナノ秒パルス放電を用いてオゾン生成実験を行ったところ、良好な結果が得られている（特許文献２）。
【００３４】
［Ｃ］冷却装置
本発明者は、さらに高効率のオゾン生成を追求し、中心電極を選択して冷却することで当該中心電極の温度上昇を抑制することで、オゾン生成濃度のさらなる高濃度化を実現した。以下、冷却手段の幾つかの態様例について具体的に説明する。実施例１は、中心電極を内部から冷却するもの、実施例２、３は、中心電極を外部から冷却するもの、実施例４は、中心電極の熱伝導性を利用して冷却するもの、実施例５は、中心電極に放熱フィンを設けるもの、である。
【００３５】
［実施例１］
図３を参照しつつ、冷却装置の第１実施例について説明する。図３（Ａ）は冷却装置の概要図、図３（Ｂ）は電極部分の断面図である。第１実施例では、中心電極１３´を中空状にして、中空部１３０に冷却媒体を供給するように構成されている。すなわち、中心電極１３´が冷却媒体路１６の一部を形成している。中空状の中心電極１３´の長さ方向一端側に冷却媒体の供給口、他端側に冷却媒体の排出口をそれぞれ形成し、供給口及び排出口を中空部１３０に連通させる。冷却媒体路１６は、端壁１４、１５を貫設して、中心電極１３´の供給口、排出口にそれぞれ接続し連通されており、中心電極１３が冷却媒体の流路となっている。第１実施例では、電界が集中して温度が上昇しやすい金属製の中心電極１３´を内側から直接冷却するので、冷却効率が良好である。
【００３６】
１つの態様では、冷却媒体路１６にはポンプＰが配置され、冷却媒体の循環路が形成される。冷却媒体路１６の途中で熱交換を行うことで、中心電極１３´の中空部１３０内を流れる冷却媒体の温度を所定温度に保つようにしてもよい。あるいは、冷却媒体路１６に冷却媒体を供給する冷却媒体源（図示せず）に冷却手段を設けてもよい。冷却媒体は、一つの例では、冷却水であるが、冷却媒体の材料は、液体、気体を問わず、当業者において適宜選択され得る。
【００３７】
図３（Ｃ）には、中心電極１３´の変形例を示す。中空部１３０を備えた中心電極１３´は、とワイヤ電極に比べて径が大きくなり、放電の生成に影響を与えるおそれがある。図３（Ｃ）に示す態様では、中空状の中心電極１３´の周面に、周方向及び長さ方向に亘って多数の突起１３１を形成している。
【００３８】
［実施例２］
図４を参照しつつ、冷却装置の第２実施例について説明する。図４（Ａ）は冷却装置の概要図、図４（Ｂ）は電極部分の断面図である。第２実施例において、外側の円筒電極１２の内周面には、絶縁体からなる突部１７が中心電極１３に向かって突設されている。突部１７の先端は中心電極１３に近接しており、突部１７内には先端（中心電極１３に近い部位）に位置して冷却媒体路１６が形成されている。突部１７は、円筒電極１２及び中心電極１３の長さ方向に亘って設けてあり、突部１７内に位置する冷却媒体路１６の部分は、中心電極１３に近接して中心電極１３の長さ方向に延びている。第２実施例では、電界が集中して温度が上昇しやすい金属製の中心電極１３を外側から直接冷却するので、冷却効率が良好である。突部１７は、セラミックス、樹脂、ガラス等から形成することができ、突部１７の材料は、耐オゾン性の材料から当業者において適宜選択され得る。
【００３９】
図示の態様では、冷却媒体路１６は、円筒電極１２の壁を貫通して配置されているが、図３（Ａ）に示すように、端壁１４、１５を貫通するように冷却媒体路１６を設けてもよい。図示の態様では、１つの突部１７が設けてあるが、複数の突部、すなわち、複数の冷却媒体路、を形成してもよい。１つの態様では、冷却媒体路１６にはポンプＰが配置され、冷却媒体の循環路が形成される。冷却媒体路１６の途中で熱交換を行うことで、突部１７内の冷却媒体路１６を流れる冷却媒体の温度を所定温度に保つようにしてもよい。あるいは、冷却媒体路１６に冷却媒体を供給する冷却媒体源（図示せず）に冷却手段を設けてもよい。冷却媒体は、一つの例では、冷却水であるが、冷却媒体の材料は、液体、気体を問わず、当業者において適宜選択され得る。
【００４０】
［実施例３］
図５を参照しつつ、冷却装置の第３実施例について説明する。図５（Ａ）は冷却装置の概要図、図５（Ｂ）は電極部分の断面図である。第３実施例において、外側の円筒電極１２の内周面には、絶縁体からなる突部１７´が中心電極１３に向かって突設されている。突部１７´は中空状に形成されており、中空部が冷却媒体タンクを形成している。冷却媒体タンクには、冷却媒体路１６が連通している。突部１７´は、円筒電極１２及び中心電極１３の長さ方向に亘って設けてあり、突部１７´内の冷却媒体タンクは、中心電極１３の長さ方向に延びている。第３実施例では、電界が集中して温度が上昇しやすい金属製の中心電極１３を外側から直接冷却するので、冷却効率が良好である。突部１７は、セラミックス、樹脂、ガラス等から形成することができ、突部１７の材料は、耐オゾン性の材料から当業者において適宜選択され得る。
【００４１】
図示の態様では、突部１７´の冷却媒体タンクと連通する冷却媒体路１６は、円筒電極１２の壁を貫通して配置されているが、図３（Ａ）に示すように、端壁１４、１５を貫通するように冷却媒体路１６を設けてもよい。図示の態様では、１つの突部１７´が設けてあるが、複数の突部、すなわち、複数の冷却媒体タンク、を形成してもよい。１つの態様では、冷却媒体路１６にはポンプＰが配置され、冷却媒体の循環路が形成される。冷却媒体路１６の途中で熱交換を行うことで、突部１７´内の冷却媒体タンクの冷却媒体の温度を所定温度に保つようにしてもよい。あるいは、冷却媒体路１６に冷却媒体を供給する冷却媒体源（図示せず）に冷却手段を設けてもよい。また、円筒電極１２を外側から冷却することで（図９参照）、突部１７´内の冷却媒体タンクの冷却媒体の温度を所定温度に保つようにしてもよい。冷却媒体は、一つの例では、冷却水であるが、冷却媒体の材料は、液体、気体を問わず、当業者において適宜選択され得る。
【００４２】
［実施例４］
図６を参照しつつ、冷却装置の第４実施例について説明する。第４実施例では、オゾン発生器（円筒電極１２）の外に冷却源１８を配置し、金属製の中心電極１３と冷却源とを熱伝導性部材１８０で接続する。冷却源は、一つの例では、氷であるが、冷却源の材料は、液体、気体を問わず、当業者において適宜選択され得る。熱伝導性部材１８０の材料は、例えば金属から、当業者において適宜選択され得る。
【００４３】
また、パルス発生装置のパルス成形線路１における誘電性液体を冷却源としてもよい。例えば、パルス線形線路１の外側導体４の外周面を冷却することで、内部に充填された誘電性液体を所定温度（例えば、０℃）に冷却しておき、中心導体６の延出部６０と中心電極１３とを電気的に接続する要素（金属材料であり、同時に熱伝導性部材である）を介して、中心電極１３の温度上昇を抑制する。
【００４４】
［実施例５］
図７を参照しつつ、冷却装置の第５実施例について説明する。第５実施例では、中心電極１３の外側に金属製の複数の放熱（冷却）フィン１９が形成されている。中心電極１３から熱を放熱させることで、中心電極１３近傍の温度上昇を抑制させる。フィン先端からの放電が主となると考えられ、結果として、中心電極面積が増加したのと等価となり、放電エネルギー密度が低下し、ガス温度の上昇が抑制されると共に、フィンによるガス冷却性能の向上も見込まれる。第５実施例は、例えば、図８に示すような、円筒電極１２の冷却手段と併用することで円筒電極１２内部のガス温度の上昇を抑制することができる。また、フィン付きの中心電極１３を回転可能に構成してもよい。回転手段としては、モータによる回転、あるいは、原料ガスの供給方向及びフィンの配向を選択して自律的に回転するようにしてもよい。
【００４５】
上述した実施形態は、内部電極を冷却するように配置された冷却手段の幾つかの態様を例示するものであり、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。また、複数の異なる冷却手段を組み合わせて用いてもよい。さらに、図８に示すように、外側の円筒電極１２を冷却することで、円筒電極１２内部のガス温度の上昇をできるだけ抑制するようにしてもよい。また、オゾン発生器に導入される初期ガスを冷却しておいてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１２  円筒電極
１３、１３´  中心電極
１３０  中空部
１６  冷却媒体路
１７、１７´  突部
１８  冷却源
１８０  熱伝導部材
１９  冷却フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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