(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁を備え、第一方向に軸方向を有する容器と、
前記容器の内部に前記第一方向に間隔を空けて設けられた一対の端板と、
前記容器に形成されて前記一対の端板と前記内壁とで囲まれた領域に冷却媒体を供給する冷媒供給部と、
前記冷媒供給部に対して前記容器の前記第一方向の異なる位置に形成され、前記領域から前記冷却媒体を排出する冷媒排出部と、
筒状に形成されて、前記一対の端板に両端部が固定されて前記領域内に支持される複数の第一電極と、
それぞれの前記第一電極の内壁面との間に放電ギャップを空けた状態で誘電体を介して配置された第二電極と、
前記一対の端板の間で当該端板と間隔を空けて前記冷媒排出部より前記冷媒供給部に近い位置に配置され、前記第一方向と交差する第二方向において前記複数の第一電極を貫通させた状態で前記領域の半分以下の部分を遮る仕切り板であって、当該仕切り板の前記領域の中心側以外の縁部と前記内壁との間に隙間を形成するように前記冷媒供給部を含む第一領域と前記冷媒排出部を含む第二領域とに分ける仕切り板と、
を備えるオゾン発生装置。
【請求項２】
内壁を備え、第一方向に軸方向を有する容器と、
前記容器の内部に前記第一方向に間隔を空けて設けられた一対の端板と、
前記容器に形成されて前記一対の端板と前記内壁とで囲まれた領域に冷却媒体を供給する冷媒供給部と、
前記冷媒供給部に対して前記容器の前記第一方向の異なる位置に形成され、前記領域から前記冷却媒体を排出する冷媒排出部と、
筒状に形成されて、前記一対の端板に両端部が固定されて前記領域内に支持される複数の第一電極と、
それぞれの前記第一電極の内壁面との間に放電ギャップを空けた状態で誘電体を介して配置された第二電極と、
前記一対の端板の間で当該端板と間隔を空けて前記冷媒排出部より前記冷媒供給部に近い位置に配置され、前記第一方向と交差する第二方向において前記複数の第一電極を貫通させた状態で前記領域の一部を遮るとともに前記冷媒供給部を含む第一領域と前記冷媒排出部を含む第二領域とに分ける仕切り板であって、前記領域の中心側が第一幅に形成され、前記中心側から遠い部分が前記第一幅より狭い第二幅で形成されている仕切り板と、
を備えるオゾン発生装置。
【請求項３】
前記仕切り板は、前記第一電極を複数挿通させる長孔部が形成されている請求項１または請求項２に記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、オゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導体で構成された筒状の誘導体部材と、誘導体部材の内周面に設けられた電極と、誘導体部材との間に放電ギャップを空けて誘導体部材を覆った電極とを備えたオゾン発生装置がある。このオゾン発生装置では、誘電体部材側の第二電極と、誘電体部材を囲む第一電極との間に誘電体バリア放電（無声放電）を行い、第一電極と誘電体部材との間を通過する原料ガスからオゾンを発生させる。
【０００３】
この種のオゾン発生装置の場合、無声放電の際に生じた熱によって原料ガスの温度が上昇し、それに伴い放電ギャップの温度が上昇する。放電ギャップの温度が高くなるほど、単位電力あたりのオゾン発生量（オゾン収率）が低下する。そのため、冷却媒体、例えば冷却水をオゾン発生装置の内部に循環させて放電ギャップの温度を低下させるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オゾン発生装置における放電ギャップの冷却をより効率的に行うことができれば、オゾン収率の低下が軽減され有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態にかかるオゾン発生装置は、容器と、一対の端板と、冷媒供給部と、冷媒排出部と、第一電極と、第二電極と、仕切り板と、を備える。容器は内壁を備え、第一方向に軸方向を有する。一対の端板は、容器の内部に第一方向に間隔を空けて設けられる。冷媒供給部は、容器に形成されて、一対の端板と内壁とで囲まれた領域に冷却媒体を供給する。冷媒排出部は、冷媒供給部に対して容器の第一方向の異なる位置に形成され、領域から冷却媒体を排出する。第一電極は、筒状に形成され、一対の端板に両端部が固定されて領域内に支持される。第一電極は、複数個形成される。第二電極は、それぞれの第一電極の内壁面との間に放電ギャップを空けた状態で誘電体を介して配置される。仕切り板は、一対の端板の間で当該端板と間隔を空けて冷媒排出部より冷媒供給部に近い位置に配置される。この仕切り板は、第一方向と交差する第二方向において複数の第一電極を貫通させた状態で領域の半分以下の部分を遮る仕切り板であって、当該仕切り板の領域の中心側以外の縁部と内壁との間に隙間を形成するように冷媒供給部を含む第一領域と冷媒排出部を含む第二領域とに分ける。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態にかかるオゾン発生装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施形態にかかるオゾン発生装置の電極部分の構造の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態にかかるオゾン発生装置において、仕切り板を適用しない場合の温度分布の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の一例を示す平面図である。
【図５】図５は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板を装着した場合の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の大きさの一例を説明するための説明図である。
【図７】図７は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の配置位置の一例を説明するための説明図である。
【図８】図８は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の他の形状例を説明するための正面図である。
【図９】図９は、図８に示す仕切り板をオゾン発生装置に装着した例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図８に示す仕切り板の変形例の形状を説明するための正面図である。
【図１１】図１１は、図１０の仕切り板をオゾン発生装置に装着した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。
【０００９】
本実施形態において、一例として図１に示すようなオゾン発生装置１０は、容器１２と、この容器１２に収容され、誘電体バリア放電（無声放電）により原料ガスからオゾンを発生させるオゾン発生部１４と、を備えている。原料ガスは、酸素を含むものであり、例えば、乾燥空気や酸素ガスなどである。
【００１０】
容器１２は、内壁を備え、第一方向Ｏに軸方向を有する。一例として、円筒状（筒状）の筒部１２ａと、筒部１２ａの軸方向（長手方向）の両端部に設けられた端壁部１２ｂ，１２ｃと、を有している。本実施形態では、一例として、端壁部１２ｃは、筒部１２ａに対して開閉可能に構成されて、内部に収容したオゾン発生部１４のメンテナンスを行う場合に開閉することができる。また、一例として、筒部１２ａには、オゾン生成の際の原料となる原料ガスが流入するガス入口１２ｄと、オゾン発生部１４で発生したオゾンを排出するガス出口１２ｅと、が設けられている。また、一例として、筒部１２ａには、オゾン発生部１４（オゾン発生装置１０）を冷却するための冷却媒体（冷媒）を容器１２内部に供給する冷媒供給部１２ｆと、冷却媒体を排出する冷媒排出部１２ｇと、が設けられている。容器１２は、一例として、ステンレス鋼によって構成される。また、冷却媒体としては、例えば、冷却水や冷却油が利用できる。
【００１１】
オゾン発生部１４は、一例として、図１、図２に示すように、複数の誘電体部材１６（第二電極）と、誘電体部材１６を内挿した筒状の第一電極１８（金属電極）と、を有している。つまり、第一電極と第二電極は、放電ギャップを空けた状態で配置されている。
【００１２】
誘電体部材１６は、円筒状（筒状）の一端部が閉じられ他端部が開放されるように形成されている。誘電体部材１６は、相互に所定の間隔を空けて容器１２内に複数本が平行に配置されている。図１の場合、図示の簡略化のため、４個の誘電体部材１６のみ示してある。なお、誘電体部材１６の中心軸は、容器１２の筒部１２ａの中心軸と平行となっている。
【００１３】
誘電体部材１６は、さらに、外面を形成する誘電体ケース２０と、誘電体ケース２０の内面に設けられた電極被膜層２２（第二電極）と、を有している。誘電体ケース２０は、一例として、円筒状の筒部２０ａと、筒部２０ａの一端部をなす壁部２０ｂと、を有している。誘電体ケース２０を構成する誘電体としては、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等のガラスや、セラミックス等から選択される。
【００１４】
電極被膜層２２（第二電極）は、導電性材料によって構成されている。電極被膜層２２は、例えば、筒部２０ａの内周面２０ｃを含む誘電体ケース２０の内面に設けられている。電極被膜層２２は、誘電体ケース２０の内面に対して、導電性材料の、スパッタリング、溶射、蒸着、無電解めっき、電解めっき、塗布などによって形成される。電極被膜層２２の導電性材料としては、例えば、金や銀、銅、ステンレス、クロム、錫、亜鉛、ニッケルカーボン等から選択される。
【００１５】
電極被膜層２２は、ヒューズ２４を介して、電源２６（図１参照）に電気的に接続されている。ヒューズ２４は、規定以上の電流が流れたときに、電源２６と電極被膜層２２との間の電気的接続を遮断する。ヒューズ２４は、一例として、外形が円柱状（棒状）を呈しており、一端部２４ａとこの一端部２４ａの反対側の他端部２４ｂと、を有している。また、ヒューズ２４は、一対の端子２４ｃ，２４ｄを有している。一方の端子２４ｃは、一端部２４ａに設けられ、他方の端子２４ｄは、他端部２４ｂに設けられている。ヒューズ２４は、誘電体部材１６（誘電体ケース２０）に挿入されているとともに、一部が誘電体部材１６から突出している。本実施形態では、一例として、端子２４ｃの少なくとも一部が、誘電体部材１６の内部に位置し、端子２４ｄの少なくとも一部が、誘電体部材１６の外部に位置している。他の実施形態では、ヒューズ２４が、完全に誘電体部材１６の内部に位置されてもよい。端子２４ｃは、導電性の接続部２８を介して、電極被膜層２２に電気的に接続されている。接続部２８は、一または複数の部材によって構成することができる。本実施形態では、一例として、接続部２８は、端子２４ｃに結合された金属製の給電子と、この給電子と電極被膜層２２との間に介在したステンレス鋼ウール材（クッション材）と、を有している。一方、端子２４ｄは、配線３０を介して、電源２６に電気的に接続されている。端子２４ｄには、一例として、雌ねじ２４ｅ（結合部）が設けられ、雄ねじ２４ｆ（締結部材）との螺合によって配線３０と接続されている。また、ヒューズ２４と誘電体ケース２０との間には、ヒューズ２４と誘電体ケース２０との間の距離を所定の距離に保つように、ヒューズ２４を保持するためのヒューズホルダ３２が介在している。電極被膜層２２は、電源２６から電力（高圧電力）が供給され、高電位側電極として機能する。なお、実施形態では、電極被膜層２２を含む誘電体部材１６を第二電極と称する場合がある。また、電極被膜層２２を第二電極と称する場合がある。
【００１６】
第一電極１８（金属電極）は、各誘電体部材１６（電極被膜層２２、第二電極）毎に設けられて、容器１２内に収容されている。第一電極１８は、一例として、両端部が開放された円筒状（筒状）である。第一電極１８の内部には、誘電体部材１６が挿入されており、第一電極１８は、筒部２０ａの外周面２０ｄに面している。第一電極１８と誘電体部材１６（筒部２０ａ）との間には、両者の位置関係を保持するためのスペーサ３４が介在しており、第一電極１８と誘電体部材１６とは同軸上に位置している。また、第一電極１８の内周面１８ａと誘電体部材１６の筒部２０ａの外周面２０ｄとの間の空間は、所定間隔の隙間からなる放電ギャップ３６が設けられている。すなわち、第一電極１８は、筒部２０ａの外周面２０ｄとの間に放電ギャップ３６を空けた状態で筒部２０ａの外周面２０ｄを覆っている。換言すれば、誘電体部材１６は、それぞれの第一電極１８の筒状の内周面１８ａ（内壁面）との間に所定の放電ギャップ３６を空けた状態で配置されて、内部に第二電極が設けられている。第一電極１８は、一例として、ステンレス鋼によって構成されている。
【００１７】
各第一電極１８の一端部は、端板３８によって相互に結合されることで一体化され、各第一電極１８の他端部は、端板４０によって相互に結合されることで一体化されている。複数の第一電極１８と端板３８，４０とは、一体化されて、金属電極集合体４２を構成している。金属電極集合体４２は、接地されており、第一電極１８は、低電位側電極として機能する。
【００１８】
本実施形態では、一例として、金属電極集合体４２には、冷媒通路４４が設けられている。冷媒通路４４は、一例として、第一電極１８の外周面１８ｂや端板３８，４０の相互の対向面等によって規定されている。すなわち、容器１２の内部で当該容器１２の軸方向である第一方向Ｏ（図１参照）に間隔を空けて設けられた一対の端板３８，４０と、容器１２の筒部１２ａの内壁とで囲まれた領域を冷媒通路４４として規定している。冷媒通路４４は、図１に示すように冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇへと連通しており、冷媒供給部１２ｆから流入した冷却媒体（以下、冷却水を例示する）は、冷媒通路４４を通って、冷媒排出部１２ｇから流出する。本実施形態の場合、冷媒排出部１２ｇは、冷媒供給部１２ｆに対して、第一方向Ｏに所定距離ずれた位置（異なる位置）に形成されている。すなわち、冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇは、冷却水が容器１２の内部を広範囲に通過し易い配置になっている。このように、複数の第一電極１８は、一対の端板３８，４０に両端部が固定されて領域（冷媒通路４４）を貫通するように支持され、第一電極１８内部に存在するガス（原料ガス等）と冷却水との間で熱交換ができるように構成されている。
【００１９】
上記構成において、ガス入口１２ｄから容器１２内に供給された原料ガスは、誘電体ケース２０と第一電極１８との間の放電ギャップ３６を流れる。この際、オゾン発生装置１０では、電極被膜層２２（誘電体部材１６）と第一電極１８との間に、電源２６から交流電圧をヒューズ２４および接続部２８を介して印加し、放電ギャップ３６内に誘電体バリア放電を発生させて、該放電ギャップ３６内を通過する原料ガスからオゾンを発生させる。発生したオゾンを含むガスは、ガス出口１２ｅから流出する。また、この際、冷媒供給部１２ｆから冷媒通路４４に供給された冷却水が冷媒通路４４を通って冷媒排出部１２ｇから流出する。この冷却水によって、誘電体バリア放電で発生する熱が冷却される。
【００２０】
オゾン発生部１４における温度分布は、第一電極１８（誘電体部材１６）の数や形状、冷媒供給部１２ｆや冷媒排出部１２ｇの位置によって設計段階で概ねシミュレーションできる。図３は、容器１２に対して冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇとが対角位置に配置された金属電極集合体４２（オゾン発生部１４）でオゾンを発生させた場合の温度分布の一例を示す。容器１２の内部で第一方向Ｏ（図１参照）に間隔を空けて設けられた一対の端板３８，４０と容器１２の内壁とで囲まれた領域（冷媒通路４４）に複数の第一電極１８が第一方向Ｏに軸方向を向けて配置されている。したがって、金属電極集合体４２の断面は、それぞれの第一電極１８の断面（円形の開口）が密集的に配置されたようになっている。このような構造の場合、冷媒供給部１２ｆから供給される冷却水は、例えば、第一電極１８の集合体の周囲面と容器１２の内周面との間（外周域）を通過し易い。また、別の通過ルートとしては、冷却水が冷媒供給部１２ｆの周辺部分に広がるものの、そこから外周域に抜けて冷媒排出部１２ｇに移動してしまう場合がある。このように冷却水の通過ルートが偏ってしまう場合、例えば、図３に示すような温度分布を生じてしまう場合がある。図３に示すような構造の金属電極集合体４２の場合、一例として領域Ａが３２℃温度帯、領域Ｂが３４℃温度帯、領域Ｃが３８℃温度帯、領域Ｄが４２℃温度帯となっている。この例の場合、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水は、外周域を通過する経路と図中右斜め上方に向かう経路で流れやすくなっていることが観察される。その結果、冷媒供給部１２ｆの直上方向に高温の領域Ｃ，Ｄが形成されている。つまり、この周辺で原料ガスの温度が高くなりやすく、オゾン収率が低下し、オゾン発生部１４全体としての効率も低下することとなる。
【００２１】
そこで、本実施形態では、図１に示すように、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水の流通経路を冷却に適したルートに調整（導引）する仕切り板４６を冷媒通路４４の内部に設けている。図４は、仕切り板４６の平面図である。仕切り板４６は、例えば、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板４６は、円筒状の容器１２の内部空間で、当該容器１２の直径方向の約半分を覆うような略台形形状であり、下底（短辺）の略中央部に形成された固定孔４６ａおよび上底（長辺）の両端部に形成された固定孔４６ａが容器１２の内壁面１２ｈに形成された仕切り板サポート４８にボルト等の締結部材によって強固に固定されている。仕切り板サポート４８は、固定孔４６ａに対応して例えば３カ所に形成され、固定した仕切り板４６が移動しないように内壁面１２ｈに例えば溶接等の接合手段によって固定されている。仕切り板４６には、金属電極集合体４２を構成する複数の第一電極１８をそれぞれ挿通するための挿通孔５０が複数形成されている。挿通孔５０の口径は、第一電極１８の直径と同等または僅かに大径であることが望ましい。例えば、挿通孔５０の口径ｄ１は、第一電極１８の外径を外径ｄ０とする場合、ｄ１は、１．０５ｄ０から１．２ｄ０の範囲とすることが望ましい。このような口径ｄ１とすることにより、複数が密集配置された第一電極１８のそれぞれを容易に挿通孔５０に挿入することが可能となり、組立効率の向上やメンテナンス時の交換容易性を向上することができる。
【００２２】
図５は、仕切り板４６の挿通孔５０に、金属電極集合体４２を構成する第一電極１８を挿通させた状態の仕切り板４６の固定位置を説明する斜視図である。仕切り板４６は、図１に示されるように、一対の端板３８，４０の間で当該端板３８，４０と間隔を空けて冷媒排出部１２ｇより冷媒供給部１２ｆに近い位置に配置されている。また、仕切り板４６は、第一方向Ｏ（図１参照）と交差する第二方向において複数の第一電極１８を貫通させた状態で冷媒通路４４の一部を遮るとともに、冷媒供給部１２ｆを含む第一領域Ｍと冷媒排出部１２ｇを含む第二領域Ｎとに分けている（図１参照）。なお、第二方向は、第一方向Ｏと直交する方向のみならず、第一方向Ｏに対して傾いた方向も含む。また、図５の場合、仕切り板４６の位置および挿通孔５０の存在を理解し易くするために、金属電極集合体４２を構成する第一電極１８の一部および端板３８、容器１２の内壁面１２ｈ等の図示を省略している。図５に示すように、仕切り板４６の挿通孔５０が第一電極１８を貫通させた状態で配置されることにより、金属電極集合体４２に形成された冷媒通路４４の一部を遮り、冷媒通路４４を通過する冷却水の移動方向を調整（導引）することができる。例えば、冷媒供給部１２ｆから流入した冷却水は、前述したように金属電極集合体４２と、容器１２の内壁面１２ｈに沿って流れ易いが、仕切り板４６によりその流れの一部が遮られ、仕切り板４６の冷媒供給部１２ｆ側の面に沿って上方に流れ易くなる。同様に、冷媒供給部１２ｆの周辺で、金属電極集合体４２の内部に一旦流れ込んだ冷却水の一部が遮られ、仕切り板４６の冷媒供給部１２ｆ側の面に沿って上方に流れ易くなる。つまり、図３における高温域（領域Ｄ、４２℃温度帯）に向かいより多くの冷却水を導くことができる。その結果、図３における高温域である領域Ｄ、またその周縁の領域Ｃや領域Ｂ等も、仕切り板４６が存在しない場合に比べて効果的に冷却することができる。すなわち、原料ガスの冷却を効率的に行うことが可能になり、オゾン発生部１４におけるオゾン収率を改善することができる。
【００２３】
図６は、仕切り板４６の大きさの一例を説明するための説明図である。前述したように仕切り板４６は、円筒状の容器１２の内部空間で、当該容器１２の直径Ｄ０の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Ｏと直交する方向において、領域（容器１２の内部空間、冷媒通路４４）の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器１２の直径をＤ０とした場合、容器１２の断面上の中心ラインＧから仕切り板４６の上端側（容器１２の内壁面１２ｈから遠い容器１２の中心側）の挿通孔５０の中心までの距離Ｌ１が、例えば０．２Ｄ０と同等となるように仕切り板４６が形成されることが望ましい。
【００２４】
図７は、第一方向Ｏにおける仕切り板４６の配置位置の一例を説明するための説明図である。仕切り板４６は、冷媒排出部１２ｇより冷媒供給部１２ｆに近い位置に配置されている。具体的には、第一方向Ｏにおける冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇとの離間距離をＬ２とした場合、仕切り板サポート４８に固定される仕切り板４６と、冷媒供給部１２ｆとの距離Ｌ３は０．２５Ｌ２から０．３Ｌ２の範囲とすることが望ましい。
【００２５】
容器１２の冷媒供給部１２ｆに近い側に固定孔４６ａを介して仕切り板サポート４８に固定される仕切り板４６の遮蔽高さを上述したように決めることにより、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水を図６の上方向（高温の領域Ｄ）に効率的に導引することができる。また、第一方向Ｏにおける仕切り板４６と冷媒供給部１２ｆとの距離を規定することにより、供給直後で十分に低温の冷却水を高温の領域Ｄに導引することができる。その結果、オゾン発生部１４の高温領域の原料ガスを効率的に冷却することができる。
【００２６】
なお、図６に示すように、仕切り板４６には隙間Ｓが形成されているため、容器１２の内壁面１２ｈと第一電極１８（金属電極集合体４２）との間に存在する冷媒通路４４を完全に閉塞することがない。仕切り板４６により流動方向が変えられた冷却水は、冷媒供給部１２ｆから見て仕切り板４６の裏側の領域（第二領域）にも十分な量の冷却水を効率的に供給することができる。
【００２７】
冷媒供給部１２ｆから供給され、仕切り板４６により冷媒供給部１２ｆ側の第一領域Ｍの上方に導引された冷却水は、仕切り板４６の上方域を通過し誘電体バリア放電（無声放電）により発生した熱を吸熱しながら冷媒排出部１２ｇに向かい排出される。また、冷媒供給部１２ｆから供給され、仕切り板４６の側方の隙間Ｓを通過して冷媒排出部１２ｇ側の第二領域Ｎに流入した冷却水は、第２領域Ｎで誘電体バリア放電（無声放電）により発生した熱を吸熱しながら冷媒排出部１２ｇに向かい排出される。なお、第一電極１８の外面と挿通孔５０との間に形成された隙間からも冷却水は第２領域Ｎに流れ込む。その結果、仕切り板４６の裏面側の第２領域Ｎの第一電極１８の部分にも効率的に冷却水が流れ込み、各第一電極１８の冷却を仕切り板４６が存在しない場合に比べて効果的に行うことができる。
【００２８】
このように、仕切り板４６を金属電極集合体４２（容器１２）の温度分布に基づいて適切な位置に配置することで、オゾン発生部１４（原料ガス）を効率的に冷却して、オゾン収率を向上することができる。
【００２９】
図８、図９は、オゾン発生装置１０に適用する他の形状の仕切り板５２の例を説明する説明図である。仕切り板５２も上述した仕切り板４６と同様に、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板５２は、略Ｔ字形状に形成されている。すなわち、容器１２の内部領域（冷媒通路４４）の中心側が第一幅に形成され、中心側から遠い部分が第一幅より狭い第二幅で形成されている。具体的には、図８に示す例の場合、仕切り板５２の２本の腕状部分５２ａには、例えば容器１２の直径Ｄ０と平行な方向に配列された第一電極１８が一列だけ挿通可能となるように挿通孔５０が形成されている。
【００３０】
また、仕切り板５２の中央部分には、胴部分５２ｂが連設されている。胴部分５２ｂの腕状部分５２ａと平行な方向の幅Ｌ４は、円筒状の容器１２の直径をＤ０とした場合、例えばＬ４は０．２Ｄ０とすることができる。また、仕切り板５２は、円筒状の容器１２の内部空間で、当該容器１２の直径Ｄ０の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Ｏと直交する方向において領域（容器１２の内部空間、冷媒通路４４）の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器１２の直径をＤ０とした場合、容器１２の断面上の中心ラインＧから仕切り板５２の上端側（容器１２の内壁面１２ｈから遠い容器１２の中心側）の挿通孔５０の中心までの距離Ｌ１が、例えば０．２Ｄ０と同等となるように仕切り板５２が形成されることが望ましい。
【００３１】
このように、仕切り板５２の形状を略Ｔ字形状とすることにより、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水を胴部分５２ｂによって図３に示す高温の領域Ｄに導引し易くなる。また、胴部分５２ｂの左右に隙間Ｓを大きく確保することができるため、仕切り板５２の裏面側の第二領域Ｎ（図１参照）に、仕切り板４６の場合より多くの冷却水を供給することができる。その結果、第二領域Ｎにおける冷却もより効率的に行うことができる。その結果、オゾン発生部１４の高温領域をより効率的に冷却することができる。また、略Ｔ字形状の仕切り板５２とすることで材料費の低減や挿通孔５０の加工コストの低減に寄与できる。
【００３２】
なお、腕状部分５２ａの両端部には、固定孔５２ｃが形成されている。また、胴部分５２ｂの端部にも固定孔５２ｃが形成されている。各固定孔５２ｃは、図９に示されるように、容器１２の内壁面１２ｈに形成された仕切り板サポート４８に仕切り板４６と同様に固定される。なお、図８の例では、腕状部分５２ａの幅を挿通孔５０が一列だけ形成できる幅とした場合を示したが、腕状部分５２ａの幅、すなわち挿通孔５０の配列数は、例えば仕切り板５２を配置するオゾン発生装置１０の温度分布に応じて適宜変更可能であり、冷却水の導引パターンを変更することも可能である。この場合も、効率的な冷却水の導引が可能となり、上述と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
図１０、図１１は、オゾン発生装置１０に適用する他の形状の仕切り板５４の例を説明する説明図である。仕切り板５４は、上述した仕切り板５２の変形例である。仕切り板５４は、仕切り板５２と同様に、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板５４もまた、略Ｔ字形状に形成されている。すなわち、容器１２の内部領域（冷媒通路４４）の中心側が第一幅に形成され、中心側から遠い部分が第一幅より狭い第二幅で形成されている。図１０に示す例の場合、仕切り板５４の腕状部分５４ａは、円筒状の容器１２の直径Ｄ０と平行な方向に延設されて、複数の第一電極１８が例えば一列だけ挿通可能となるように長孔部５６が形成されている。
【００３４】
また、仕切り板５４の中央部分には、胴部分５４ｂが連設されている。胴部分５４ｂにも複数の第一電極１８が例えば一列ずつ挿通可能となるように複数の長孔部５６が形成されている。胴部分５４ｂの腕状部分５４ａと平行な方向の幅Ｌ４は、円筒状の容器１２の直径をＤ０とした場合、例えば０．２Ｄ０と同等とすることができる。また、仕切り板５４は、円筒状の容器１２の内部空間で、当該容器１２の直径Ｄ０の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Ｏと直交する方向において領域（容器１２の内部空間、冷媒通路４４）の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器１２の直径をＤ０とした場合、容器１２の断面上の中心ラインＧから仕切り板５４の上端側（容器１２の内壁面１２ｈから遠い容器１２の中心側）の長孔部５６の短手方向の中心までの距離Ｌ１が、例えば０．２Ｄ０と同等となるように仕切り板５４が形成されることが望ましい。
【００３５】
このように、仕切り板５４の形状を略Ｔ字形状とすることにより、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水を胴部分５４ｂによって図３に示す高温の領域Ｄに導引し易くなる。また、胴部分５４ｂの左右に隙間Ｓを大きく確保することができるため、仕切り板５４の裏面側の第二領域Ｎ（図１参照）に、仕切り板４６の場合より多くの冷却水を供給することができる。その結果、第二領域Ｎにおける冷却をより効率的に行うことができる。その結果、オゾン発生部１４の高温領域をより効率的に冷却することができる。また、略Ｔ字形状の仕切り板５４とすることで材料費の低減に寄与できる。また、第一電極１８の挿通を挿通孔５０に代えて長孔部５６で行うことにより、長孔部５６の加工を挿通孔５０の加工より容易に低コストで行うことができる。その結果、コストの低減に寄与できる。また、複数の第一電極１８を長孔部５６に一括挿入できるため組立容易性を向上することができる。また、長孔部５６を採用することにより第一電極１８の外周面との間の隙間が挿通孔５０を採用する場合に比べて大きくなる。その結果、長孔部５６と第一電極１８との隙間を介して、冷却水が第一領域Ｍから第二領域Ｎに流れ易くなる。その結果、胴部分５４ｂによる高温の領域Ｄに対する冷却水の導引と第二領域Ｎへの冷却水の供給とをバランスよく行うことが可能となり、オゾン発生部１４のオゾン収率の向上に寄与できる。
【００３６】
なお、腕状部分５４ａの両端部には、固定孔５４ｃが形成されている。また、胴部分５４ｂの端部にも固定孔５４ｃが形成されている。各固定孔５４ｃは、図１１に示されるように、容器１２の内壁面１２ｈに形成された仕切り板サポート４８に仕切り板５２と同様に固定される。なお、図１０の例では、腕状部分５４ａの幅を長孔部５６が一本だけ形成できる幅とした場合を示したが、腕状部分５４ａの幅、すなわち長孔部５６の配列数は、例えば仕切り板５４を配置するオゾン発生装置１０の温度分布に応じて適宜変更可能であり、冷却水の導引パターンを変更してもよい。この場合も、効率的な冷却水の導引が可能となり、上述と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態や変形例を例示したが、上記実施形態や変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や変形例の構成は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【００３８】
上述した実施形態では、冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇが容器１２の対角位置に配置された例を示したが、冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇとは、第一方向Ｏにずれた位置に配置されればよく、例えば、冷媒供給部１２ｆと冷媒排出部１２ｇとが、容器１２の筒部１２ａの対角位置以外に設けられてもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、仕切り板４６，５２，５４を第一方向Ｏに対して直交する方向に延びるように配置する例を示した。別の実施形態においては、仕切り板４６，５２，５４は傾いて配置されてもよい。例えば、冷媒供給部１２ｆから冷媒排出部１２ｇに向かい傾いた姿勢としてもよい。この場合、冷媒供給部１２ｆから供給された冷却水を冷媒供給部１２ｆの上方に導引するとともに、冷媒排出部１２ｇに向けて流れ易くすることができる。その結果、冷媒通路４４内で熱交換を行い温度が上昇した冷却水が滞留し難くなり、冷却効率を向上させることができる。
【００４０】
また、誘電体バリア放電（無声放電）時の発熱によるオゾン発生装置１０内の温度分布は、誘電体部材１６（第一電極１８）の配置形態や配置数、冷媒供給部１２ｆおよび冷媒排出部１２ｇの形成位置や離間間隔、冷却水の供給量や流速等によって変化し、高温領域の位置も変化する。そこで、オゾン発生装置１０の設計段階で、仕切り板４６，５２，５４を備えないオゾン発生装置１０の温度分布のシミュレーション（図３参照）を行い、高温領域を特定して、仕切り板４６，５２，５４の設置位置や設置姿勢を決定した上で、高温の領域に効率的に冷却水が導引できるようすることが望ましい。
【００４１】
また、オゾン発生装置１０の運転状況（例えば連続運転時間や運転場所の外部環境）によって、容器１２内部の温度分布が変化する場合がある。このような場合、仕切り板サポート４８を容器１２内部で軸方向（第一方向Ｏ）に移動可能として、仕切り板４６，５２，５４の容器１２内部における設置位置を移動できるようにしてもよい。この場合、金属電極集合体４２の内部に温度センサを複数配置して、温度分布に応じて仕切り板サポート４８を移動できるようにしてもよい。また、容器１２内部の代表的な位置の温度測定を行い、その位置の温度と予め試験により準備しておいたオゾン発生装置１０の参照温度分布パターンと比較して、現在のオゾン発生装置１０の温度分布を推定して、その結果にしたがい、仕切り板４６，５２，５４の配置位置を決めてもよい。なお、仕切り板サポート４８は、例えば、ボールねじ等により移動可能なスライダに固定されていてもよい。ボールねじは、種々の駆動手段、例えばモータ駆動や手動によって回転させ、スライダを移動させてもよい。このように、オゾン発生装置１０の運転状況に応じて仕切り板４６，５２，５４の配置位置を変更することで、より効率的にオゾン発生装置１０（原料ガス）の冷却が可能となり、オゾン収率の向上に寄与できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…オゾン発生装置、１２…容器、１２ｆ…冷媒供給部、１２ｇ…冷媒排出部、１２ｈ…内壁面、１４…オゾン発生部、１６…誘電体部材、１８…第一電極、３６…放電ギャップ、３８，４０…端板、４２…金属電極集合体、４４…冷媒通路、４６，５２，５４…仕切り板、５０…挿通孔、５６…長孔部。
【図１】
0006462605.tif 000002
【図２】
0006462605.tif 000003
【図３】
0006462605.tif 000004
【図４】
0006462605.tif 000005
【図５】
0006462605.tif 000006
【図６】
0006462605.tif 000007
【図７】
0006462605.tif 000008
【図８】
0006462605.tif 000009
【図９】
0006462605.tif 000010
【図１０】
0006462605.tif 000011
【図１１】
0006462605.tif 000012