(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料水を電解してオゾンを発生させる電解槽をガスケットを介して複数連結してなるオゾン発生装置であって、
上記ガスケットが弾性材料からなると共に、
高耐オゾン性材料からなるフィルムが上記ガスケットのオゾン流通孔をその周辺部も含めて両面側から挟んで熱圧着されることにより、当該ガスケットの上記オゾンとの接触部分を被覆している
ことを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記弾性材料が汎用ゴムであり、
前記高耐オゾン性材料がフッ素樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記汎用ゴムがエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）であり、
前記フッ素樹脂がテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）またはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である
ことを特徴とする請求項２に記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貯蔵水の殺菌や有害有機物の分解などに用いられるオゾン発生装置の概略構成を図４に示す。
図４に示すように、オゾン発生装置は、イオン交換膜１１１を陽極１１２と陰極１１３とで挾んで構成される電解セル１１０をシール材１２１と共に陽極側マニホールド１２２と陰極側マニホールド１２３とで挾んで電解槽１２０を構成し、当該電解槽１２０をガスケット１３１を介して複数配列したものをエンドプレート１３２，１３３で挾んで連結してなっている。
【０００３】
このようなオゾン発生装置では、一方のエンドプレート１３２に形成された給水口１３２ｂに原料水を供給すると、当該原料水がシール材１２１、マニホールド１２２，１２３、ガスケット１３１に形成された原料水流通路を流れて各電解槽１２０の電解セル１１０に供給され、電源１３４で電解槽１２０に給電することにより当該原料水が電解セル１１０で電解されて、陽極１１２から酸素やオゾンが発生し、陰極１１３から水素が発生する。
【０００４】
発生した酸素やオゾンは、各電解槽１２０の陽極側マニホールド１２２で捕集され、シール材１２１、マニホールド１２２，１２３、ガスケット１３１に形成されたオゾン流通路を流れて、エンドプレート１３２に形成されたオゾン送出口１３２ａから送り出される。
一方、発生した水素は、各電解槽１２０の陰極側マニホールド１２３で捕集され、シール材１２１、マニホールド１２２，１２３、ガスケット１３１に形成された水素流通路を流れて、エンドプレート１３３に形成された水素送出口１３３ａから送り出される。
【０００５】
従って、このようなオゾン発生装置によれば、複数の電解槽１２０で発生させたオゾンを一括して送出することができるので、効率よくオゾンを発生・送出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようなオゾン発生装置では、オゾンが強い酸化力を有しているため、シール材１２１やガスケット１３１には、耐オゾン性の高いフッ素樹脂が用いられている。しかしながら、フッ素樹脂は、弾性変形量が小さく、また、高価であるため、このような材料を用いたガスケット１３１では、マニホールド１２２，１２３との密着性に難点があるだけでなく、コスト上昇を招いていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、本発明によるオゾン発生装置は、原料水を電解してオゾンを発生させる電解槽をガスケットを介して複数連結してなるオゾン発生装置であって、上記ガスケットが弾性材料からなると共に、高耐オゾン性材料からなるフィルムが上記ガスケットのオゾン流通孔をその周辺部も含めて両面側から挟んで熱圧着されることにより、当該ガスケットの上記オゾンとの接触部分を被覆していることを特徴とする。
【０００８】
上記のオゾン発生装置においては、前記弾性材料が汎用ゴムであり、前記高耐オゾン性材料がフッ素樹脂であることを特徴とする。
【０００９】
上記のオゾン発生装置においては、前記汎用ゴムがエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）であり、前記フッ素樹脂がテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）またはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明によるオゾン発生装置の実施の形態を図１〜３を用いて以下に説明する。なお、図１は、その概略構成図、図２は、ガスケットの正面図、図３は、ガスケットの要部の抽出拡大断面図である。
【００１１】
図１に示すように、イオン交換膜１１を陽極１２と陰極１３とで挾んで構成される電解セル１０をシール材２１と共に陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とで挾むことにより、電解槽２０が構成されている。当該電解槽２０をガスケット３１を介して複数配列し、これらをエンドプレート３２，３３で挾んで連結することにより、オゾン発生装置が構成されている。なお、図１中、３２ａはオゾン送出口、３２ｂは給水口、３３ａは水素送出口、３４は電源である。
【００１２】
図２に示すように、前記ガスケット３１は、平板型をなし、弾性材料である汎用ゴムの一種のエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）からなっている。ガスケット３１の中央部分には、陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とを電気的に連通させる穴３１ａが形成されている。ガスケット３１の一つの角の近傍には、陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とに形成された冷却液流通路を連通させる冷却液流通路３１ｂが形成されている。ガスケット３１の上記冷却液流通孔３１ｂの前記穴３１ａを挾んだ対角位置には、陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とに形成された原料水流通路を連通させる原料水流通路３１ｃが形成されている。
【００１３】
図２に示すように、ガスケット３１の四辺のうち、対向する一組の辺の近傍には、陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とに形成されたオゾン流通路を連通させるオゾン流通路３１ｄが形成されている。ガスケット３１の他の組の辺の近傍には、陽極側マニホールド２２と陰極側マニホールド２３とに形成された水素流通路を連通させる水素流通路３１ｅが形成されている。ガスケット３１の上記各流通路３１ｂ〜３１ｅの周囲には、シールビード３１ｆ，３１ｇが形成されており、当該シールビード３１ｆ，３１ｇは、ガスケット３１の両面側にそれぞれ形成されている。つまり、シールビード３１ｆ，３１ｇは、ガスケット３１と各マニホールド２２，２３との間から前記各流通路３１ｂ〜３１ｅ内を流通する各流体が漏出するのを防ぐのである。
【００１４】
図３に示すように、前記ガスケット３１の前記オゾン流通孔３１ｄは、その周辺部も含めて、高耐オゾン性材料であるフッ素樹脂のうちのテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなるフィルム３５（厚さ：約５０μｍ）で被覆されている。このフィルム３５によるオゾン流通孔３１ｄの被覆は、当該オゾン流通孔３１ｄをその周辺部も含めてフィルム３５で両面側から挾み、当該フィルム３５を熱圧着することで容易に実現することができる。これにより、ガスケット３１は、オゾンとの接触部分がフィルム３５で被覆されるようになる。
【００１５】
このようなオゾン発生装置によれば、エンドプレート３２の給水口３２ｂに原料水を供給すると、当該原料水がシール材２１や各マニホールド２２，２３に形成された原料水流通路を含めてガスケット３１の原料水流通路３１ｃを流れ、各電解槽２０の電解セル１０に供給される。エンドプレート３３の図示しない冷却水供給口に冷却水を供給し、シール材２１や各マニホールド２２，２３に形成された冷却水流通路を含めてガスケット３１の冷却液流通路３１ｂに上記冷却水を流して電解槽２０を所定の温度に保持すると共に、前記電源３４で電解槽２０に給電することにより、上記原料水が電解セル１０で電解されて、陽極１２から酸素やオゾンが発生し、陰極１３から水素が発生する。
【００１６】
発生した水素は、各電解槽２０の陰極側マニホールド２３で捕集され、シール材２１や各マニホールド２２，２３に形成された水素流通路を含めてガスケット３１の水素流通路３１ｅを流れて、エンドプレート３３の水素送出口３３ａから送り出される。
【００１７】
一方、発生した酸素やオゾンは、各電解槽２０の陽極側マニホールド２２で捕集され、シール材２１や各マニホールド２２、２３に形成されたオゾン流通路を含めてガスケット３１のオゾン流通路３１ｄを流通し、エンドプレート３２のオゾン送出口３２ａから送り出される。
このオゾン送出の際、オゾンの流通するガスケット３１のオゾン流通路３１ｄは、耐オゾン性の高いフィルム３５で被覆されているので、オゾン流通に伴うオゾン劣化をほとんど生じることがない。
また、ガスケット３１は、弾性変形して各マニホールド２２，２３に密着しているので、各マニホールド２２，２３との間からオゾンや他の流体を漏出させてしまうことがない。
【００１８】
従って、ガスケット３１のオゾン流通路３１ｄの劣化を防ぎながらガスケット３１と各マニホールド２２、２３との密着性を高くすることができるので、当該装置の信頼性が大幅に向上し、保守・管理を容易化することができる。
また、比較的安価なＥＰＤＭでガスケット３１を構成し、高価なＰＦＡやＦＥＰで形成されたフイルム３５でガスケット３１のオゾン流通路３１ｄやその周辺部のみを被覆するようにしたので、コストを大幅に低減することができる。
【００１９】
なお、上述した実施の形態では、ガスケット３１にＥＰＤＭを用いたが、天然ゴム（ＮＲ）やスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの他の汎用ゴム、アクリルゴム（ＡＣＭ）やクロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）などの特殊ゴムなどのような弾性材料を用いることもできる。しかしながら、ＥＰＤＭを用いれば、性能やコストなどの点から最もバランスのよい結果を得ることができる。
【００２０】
また、上述した実施の形態では、フィルム３５にＰＦＡやＦＥＰを用いたが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの他のフッ素樹脂や他の高耐オゾン性材料を用いることもできる。しかしながら、ＰＦＡやＦＥＰを用いれば、加工性などの点から最もバランスのよい結果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によるオゾン発生装置では、ガスケットのオゾンとの接触部分のオゾンによる劣化を抑えながらガスケットと電解槽との密着性を高くすることができるので、信頼性が大幅に向上し、保守・管理を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるオゾン発生装置の実施の形態の概略構造図である。
【図２】本発明によるオゾン発生装置の実施の形態のガスケットの正面図である。
【図３】本発明によるオゾン発生装置の実施の形態のガスケットの要部の抽出拡大断面図である。
【図４】従来のオゾン発生装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１０  電解セル
２０  電解槽
２２  陽極側マニホールド
２３  陰極側マニホールド
３１  ガスケット
３１ｄ  オゾン流通路
３１ｆ，３１ｇ  シールビード
３５  フィルム
【図１】
0003553236.tif 000002
【図２】
0003553236.tif 000003
【図３】
0003553236.tif 000004
【図４】
0003553236.tif 000005