(57)【要約】閉じたオゾン発生器ユニット（２）内において、交流によって酸素ガスがオゾンガスに変換され、上記酸素ガスは、上記ユニット（２）内への導入前に、略加圧されている。上記ユニットは、上記酸素ガスの圧力と略同等又はそれ以上の外圧に晒されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じた状態のオゾン発生器ユニット（２）におけるオゾンガスの発生量を向上する方法であって、酸素ガスが交流によってオゾンガスに変換され、前記酸素ガスの前記オゾン発生器ユニット（２）内への導入前に、当該酸素ガスが実質上加圧されており、
前記発生器ユニット（２）が、前記酸素ガスの圧力と略同等又はそれ以上の外圧に晒されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記酸素ガスの導入圧力は、２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールの大きさであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記発生器ユニット（２）は、冷却液及び第２極としての水に水没されており、前記ユニット内の金属電極が第１極であり、
前記水は、前記酸素ガスの圧力と略同等かそれ以上の圧力を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
閉じた状態のオゾン発生器ユニット（２）におけるオゾンガスの発生量を向上する装置であって、供給された酸素ガスをオゾンガスに変換する交流が供給される電極を包含する閉空間を形成する２つのセラミックプレートを備え、前記酸素ガスの前記オゾン発生器ユニット（２）内への導入前に、当該酸素ガスが実質上加圧されており、
前記発生器ユニット（２）が、前記酸素ガスの圧力と略同等又はそれ以上の水の容器（９）内に配設されており、前記水は冷却液及び第２極として作用し、前記オゾン発生器ユニット（２）内の電極が第１極となることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記酸素ガスの導入圧力は、２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールの大きさであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
いくつかのオゾン発生器ユニット（２）、例えば６個のユニットは、オゾン発生器組立体（１）に積層されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記オゾン発生器組立体（１）には、前記オゾン発生器ユニット（２）の接続端部に固定バー（４）が設けられており、前記固定バー（４）には、酸素ガス、オゾンガス、及び電気の夫々の接続部（６，７，８）であって、更に前記分離したオゾン発生器ユニット（２）への分配及びユニットからの分配のための接続部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記オゾン発生器組立体（１）は、加圧下にある水の閉じた容器（９）に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
複数の、例えば４個のオゾン発生器組立体（１）は、前記容器（９）に配設されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器（９）内の水圧を一定に維持する制御システムを更に備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉じた状態のオゾン発生器ユニット（２）におけるオゾンガスの発生量を向上させるために、酸素ガスが交流によってオゾンガスに変換され、上記酸素ガスのオゾン発生器ユニット（２）内への導入前に、当該酸素ガスが実質上加圧されている方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンガスは、純度が最も低い又は汚染された水を扱う、多くの産業分野において広い範囲で利用されており、有機材料の破壊や除去、製紙業では漂白のために利用される。
【０００３】
オゾンの必要性は、非常に高く、確実に増加している。
【０００４】
オゾンは、酸素ガス又は酸素過剰混合ガスにおいて、いわゆる暗(dark)又は冷(cold)状態の電気的な放電（静放電コロナ(silent discharges corona)）を行うことにより発生される。
【０００５】
簡単に説明した上記オゾン発生器ユニットは、国際公開第９７０１５０７号明細書に記載されている。このユニットは、基本的に、２つのセラミックプレートと、上記プレート間の閉じた気密空間の金属電極とからなる。酸素ガス（Ｏ2）はこの空間に供給されて、上記電極に供給される交流によりオゾン（Ｏ3）に変換される。
【０００６】
他の知られたオゾン発生器ユニットは、国際公開第０２２０３９８号明細書に示されており、上記酸素ガスは上記ユニットへの導入前に加圧されている。
【０００７】
これらオゾン発生器ユニットからの発生量は、より以前のオゾン発生器ユニットの発生量より更に高いものの、この点での（及び他の）改良は、常に望まれている。
【０００８】
従って、本発明の主目的は、発生器ユニットからのオゾンガスの発生量を増加するだけでなく、内部圧力に晒された際の発生器ユニットの膨張や破裂を防止することである。
発明の内容
本発明によれば、この目的は、上記発生器ユニットが上記酸素ガスの圧力と略同等かそれより高い外圧に晒されていることにより達成される。
【０００９】
上記酸素ガスの導入圧力は、２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールの大きさである。
【００１０】
上記発生器ユニットは、冷却液及び第２極としての水に水没されており、上記ユニット内の金属電極が第１極であり、実際の設計では、上記水は、上記酸素ガスの圧力と略同等かそれより高い圧力を有する。
【００１１】
既知の技術によれば、閉じたオゾン発生器ユニットは、供給された酸素ガスをオゾンガスに変換するための交流が供給される金属電極を包含する閉空間を形成する２つのセラミックプレートを備える。組立及び保守の両面で、実際に扱いやすい設計にするには、このようなオゾン発生器ユニットのいくつか、例えば６個のユニットが、オゾン発生器組立体に積層されている。この組立体は、冷却液及び第２極としての水に水没されており、上記各ユニット内の電極が第１極であり、上記水が前記外圧を有することにより、各発生器ユニットにおいて上記酸素ガスの圧力と略同等かそれより高い外圧に晒されている。
【００１２】
上記オゾン発生器ユニット同士の積層を維持し、酸素ガス、オゾンガス、及び電気の夫々の、上記分離したオゾン発生器ユニットへの分配及びユニットからの分配を可能とするために、上記オゾン発生器組立体には、上記オゾン発生器ユニットの接続端部に固定バーが設けられており、上記固定バーには、酸素ガス、オゾンガス、及び電気の夫々の接続部であって、更に上記分離したオゾン発生器ユニットへの分配及びユニットからの分配のための接続部が設けられている。
【００１３】
上記加圧された水には、上記オゾン発生器組立体の閉じた容器を利用することが好ましい。
【００１４】
実際のケースでは、４個のオゾン発生器組立体が上記容器に配設される。
【００１５】
他の現状の一般的な技術は、大きなガス圧の容器にてオゾンを発生させることであるが、これは容器の保証が高価になることを意味する。
【００１６】
本発明に係る方法及び装置によれば、封入されるガス容積は、全容器の容積の５％未満に低減され、当該容器は、さほど厳格でない安全基準でもって加圧水の容器として保証され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、添付図面を参照しながら、以下に更に詳しく説明される。
【００１８】
４つの図面に示されるように、オゾン発生器組立体１は、基本的な構造単位として複数のオゾン発生器ユニット２、図示の例では６個のユニットを有している。好ましくは、これらオゾン発生器ユニット２の各々は、好ましくはネット状でプレート間が封止された気密な空間において、２つの外部のセラミックプレートと金属電極とを持つ、国際公開第９７０１５０７号明細書に示された構造を有する。上記空間には、上記空間に導入される酸素ガスの通気路を構成する手段が設けられる。
【００１９】
例えば、６個のユニット２の組立体は、好ましくは各角部のワッシャ３を介して上記ユニットが積層されて形成されており、２つの隣接するユニット間に距離が設けられる。これらワッシャ３は、不活性な金属、例えば、セラミック材料やガラス材からなり、上記オゾン発生器ユニット２のセラミックプレートに接着されている。固定バー４は、ユニット２の積層体の接続端部においてその両側に設けられており、２つの固定バーを連結するねじ５により適切な位置に固定されている。異なる例としては、接合も利用できる。
【００２０】
固定バー４には、その上部に、図２に示すように、酸素ガス、オゾンガス、電気の夫々の接続部６，７，８が設けられている。
【００２１】
（不図示の管により運ぶ手段により）上記接続部６を介して導入された酸素ガスを異なるオゾン発生器ユニット２に並列に分配し、その後ユニット内で発生したオゾンガスを上記接続部７から（不図示の管により運ぶ手段により）送り出す手段（不図示）が設けられている。また、（不図示）のケーブルによって電気が供給可能とされており、上記接続部８から各ユニット２の電極への内部の電気的配線を形成する手段（不図示）が設けられている。
【００２２】
より詳細には国際公開第９７０１５０７号明細書に記載されたように、オゾンガス（Ｏ3）は、金属電極が交流に接続され、各ユニットの外側がアースされた際に、各オゾン発生器ユニット２において酸素ガス（Ｏ2）から生成される。電圧は２−６ｋＶ又はそれより高い大きさで、周波数は２−１００ｋＨｚ、好ましくは２０ｋＨｚとされる。アースは、好ましくは、上記発生器ユニット２を外部に金属で被膜し、冷却液、好ましくは水に水没させることによって達成される。
【００２３】
各ユニット２が長さ１６０ｍｍ、幅１１５ｍｍの寸法を有する場合、その発生量は２０ｇ／ｈの大きさとなる。
【００２４】
ここで、各オゾン発生器ユニット２に供給される酸素ガスの導入圧力を、例えば２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールに実質上増加することによってプロセスの発生量が大きく改善できることが解明されている。実際のケースでは、上記導入圧力が２．５−３バールに増加されると、約２０ｇ／ｈから４０ｇ／ｈ程度に、発生量が倍増する結果となる。
【００２５】
各オゾン発生器ユニットの内部圧力の増加は、プレートの外方への膨張や最終的にユニットの破裂を引き起こす可能性がある。このような問題を解消するために、本発明によると、上記オゾン発生器組立体１を加圧された水等の冷却媒体に水没させることと、また、水を外部に金属被膜が施された各ユニット２の第２極又はアースとして作用させることを提案する。
【００２６】
図３及び図４は、複数のオゾン発生器組立体１が、図示しない蓋で閉じられた容器９内に配設された様子を図示している。各オゾン発生器組立体１に対する電気的な接続のため、電気的なケーブルのセラミックチューブが、（シールされた態様での）蓋を通して上方に組立体の固定バー４の間に延びている。
【００２７】
図３に示されたように、各容器９内の複数の組立体１は４個であるが、いかなる個数でもよい。上記容器９は、水やそれに類する冷却液の容器９の内部に対する供給や排出のための接続部１０に設けられている。
【００２８】
水圧（冷却媒体として水が選択された場合）は、各オゾン発生器ユニット２に供給される酸素ガスの圧力と略同等か、それより高いことが好ましい。
【００２９】
上記ガスや水、交流を管理するシステムは、詳細には図示や説明がなされていない。しかしながら、水がメンブレン上の加圧ガスにより加圧されるか、或いは通常の水のシステムから加圧された場合、従来から周知なように、水が例えばソレノイドバルブにより調整されて、上記加圧水が分離した容器から放出する。
【００３０】
プロセスにより水に発生する熱は、プレートの熱交換器やそれに類するものにより取り出されて、二次的に利用される。
【００３１】
上記オゾン発生器ユニット２の露出表面に、アルミニウム箔や銀の層を設けることは利点となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るオゾン発生器組立体の斜視図である。
【図２】より小さく縮小したオゾン発生器組立体の上面図である。
【図３】共通容器内の４個のオゾン発生器組立体の配置を示す図である。
【図４】容器内の４個のオゾン発生器組立体の１つを示す図である。
【図１】
2005522397.tif 000002
【図２】
2005522397.tif 000003
【図３】
2005522397.tif 000004
【図４】
2005522397.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月31日(2003.10.31)
【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】
閉じた状態のオゾン発生器ユニット（２）におけるオゾンガスの発生量を向上する方法であって、酸素ガスが交流によってオゾンガスに変換され、前記酸素ガスの前記オゾン発生器ユニット（２）内への導入前に、当該酸素ガスが実質上加圧されており、前記発生器ユニット（２）は冷却液及び第２極として作用する液体に水没されており、前記ユニット内の金属電極が第１極となり、
前記液体が前記酸素ガスの圧力と略同等か、それより高い圧力を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記液体は、水であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸素ガスの導入圧力は、２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールの大きさであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
閉じた状態のオゾン発生器ユニット（２）におけるオゾンガスの発生量を向上する装置であって、供給された酸素ガスをオゾンガスに変換するための交流が供給される電極を包含する閉空間を形成する２つのセラミックプレートを備え、前記酸素ガスの前記オゾン発生器ユニット（２）内への導入前に、当該酸素ガスが実質上加圧されており、
前記発生器ユニット（２）が、前記酸素ガスの圧力と略同等か、それより高い圧力の液体の容器（９）内に配設されており、前記液体冷却液及び第２極として作用し、前記オゾン発生器ユニット（２）内の電極が第１極となることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記液体は、水であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記酸素ガスの導入圧力は、２０バールの範囲で、好ましくは１．５−３バールの大きさであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
いくつかのオゾン発生器ユニット（２）、例えば６個のユニットは、オゾン発生器組立体（１）に積層されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記オゾン発生器組立体（１）には、前記オゾン発生器ユニット（２）の接続端部に固定バー（４）が設けられており、前記固定バー（４）には、酸素ガス、オゾンガス、及び電気の夫々の接続部（６，７，８）であって、更に前記分離したオゾン発生器ユニット（２）への分配及びユニットからの分配のための接続部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記オゾン発生器組立体（１）は、加圧下にある液体の閉じた容器（９）に配設されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
複数の、例えば４個のオゾン発生器組立体（１）は、前記容器（９）に配設されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記容器（９）内の液圧を一定に維持する制御システムを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【国際調査報告】
2005522397.tif 000006
2005522397.tif 000007