(57)【要約】【課題】円筒接地電極と円筒高電圧電極の金属接続部との間で異常放電が発生しにくいようにする技術を提供する。【解決手段】両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、接地電極と対向した面に誘電体層を形成し、複数個の高電圧電極が該電極の端部面に設けた導電性金属端子を介して接続された長尺化高電圧電極とからなる電極構造を有するオゾン発生管を備えるオゾン発生装置において、前記高電圧電極の端部に導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の熱破壊が防げるような長さに確保できる絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間にオゾン耐性のある絶縁リングを備え、該絶縁部品により高電圧電極表面にオゾン耐性のある絶縁リングを押し付け、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させる。【選択図】        図３
2005255429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開いている円筒状の接地電極と、その接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、接地電極と対向した面に誘電体層を形成し、端部面に導電性金属端子を設けた高電圧電極とからなる電極構造を有し、酸素を含む原料ガスから放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生管において、前記高電圧電極の端部面に導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とするオゾン発生管。
【請求項２】
高電圧電極が複数個の高電圧電極を導電性金属接続端子で接続した長尺化高電圧電極であり、前記複数個の高電圧電極の端部面に導電性金属接続端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とする請求項１記載のオゾン発生管。
【請求項３】
絶縁部品が、導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を誘電体表面での異常放電が起きないように長くした絶縁部品であることを特徴とする請求項１または２記載のオゾン発生管。
【請求項４】
原料ガス入口に配置された高電圧電極の原料ガス入口側の端部に設けた導電性金属端子が高電圧給電端子であることを特徴とする請求項１または２記載のオゾン発生管。
【請求項５】
両端が開いている円筒状の接地電極と、その接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、接地電極と対向した面に誘電体層を形成し、端部面に導電性金属端子を設けた高電圧電極とからなる電極構造を有するオゾン発生管と、このオゾン発生管を内蔵する筐体とを備え、酸素を含む原料ガスを放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生装置において、前記高電圧電極の端部面に導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項６】
高電圧電極が複数個の高電圧電極を導電性金属接続端子で接続した長尺化高電圧電極であり、前記複数個の高電圧電極の端部面に導電性金属接続端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とする請求項５記載のオゾン発生装置。
【請求項７】
絶縁部品が、導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を誘電体表面での異常放電が起きないように長くした絶縁部品であることを特徴とする請求項５または６記載のオゾン発生装置。
【請求項８】
原料ガス入口に配置された高電圧電極の原料ガス入口側の端部に設けた導電性金属端子が高電圧給電端子であることを特徴とする請求項５または６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、対向電極間に交流高電圧を印加し、オゾンを生成することができるオゾン発生管に関し、異常放電が発生しても高電圧電極の表面に形成された誘電体の破損を抑制することができるオゾン発生管に関する。また、そのオゾン発生管を備えるオゾン発生装置であって、上下水処理、パルプ漂白処理、殺菌処理などに用いるオゾン発生装置に関する。とくに、接地電極と高電圧電極との間に印加された交流高電圧の印加電圧が何らかの原因で上昇した場合に、接地電極と高電圧電極に設けた導電性金属端子または導電性金属端子との間で異常放電が発生し、その放電で発生する熱による高電圧電極の表面に形成した誘電体の破損を抑制することができるオゾン発生管、およびそのオゾン発生管を備えるオゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンガスは、殺菌処理、漂白処理などに際して使用され、古くからその製造技術に検討が加えられていた。たとえば、オゾン発生管においての電極の構造、対向電極間の空間、冷却媒質の通過方法など、オゾン発生管を備えたオゾン発生装置などに関する数多くの研究結果が報告されている。
従来から知られているオゾン発生管の電極構造として、例えば図７、図８に示すような電極構造が知られている。
【０００３】
図７に円筒電極型オゾン発生管の電極構造を示す。そこでは、ガラスあるいはセラミックス等からなる片端開放型チューブの誘電体３の内面に金属膜（電極）を形成した円筒高電圧電極２とし、その外側に放電空間４としての一定ギャップを保持したまま、円筒高電圧電極２表面に配置した誘電体３の側面を包みこむように、外側に円筒接地電極１を配置している（例えば、非特許文献１を参照）。
放電空間４内に酸素を含んだ原料ガス６を供給し、前記電極間に交流高電圧電源（図示していない）を接続して、両電極間に交流高電圧を印加することにより、放電空間４内に無声放電（オゾナイザ放電）が一様に発生し、オゾン化ガス７が生成される。
【０００４】
また、図８に上記と異なる円筒電極型オゾン発生管の電極構造を示す。
そこでは、円筒高電圧電極２の中心部に長尺の金属製の接続棒９を備え、円筒高電圧電極２の表面に誘電体３を形成させた複数個の円筒高電圧電極２を連結する構造となっており、その円筒高電圧電極２の外側に放電空間４を介して円筒接地電極１を円筒高電圧電極２と同軸状に配置してある（たとえば特許文献１を参照）。
放電空間４内に酸素を含んだ原料ガス６を供給し、前記電極間に交流高電圧電源（図示していない）を接続して、両電極間に交流高電圧を印加することにより、放電空間４内に無声放電（オゾナイザ放電）が一様に発生し、オゾン化ガス７が生成される。
図７のオゾン発生管、図８のオゾン発生装置には、電極を冷却する装置（図示していない）を電極の片面に備え電極を冷却している。
【０００５】
従来から知られているオゾン発生装置では、オゾン発生量を向上させるためにいろいろと研究されているが、その一つの方法として、円筒高電圧電極の長尺化が挙げられる。たとえば図７示す電極構造の場合、図９に示すような構成で最大２本の円筒高電圧電極２を同一の円筒接地電極１内に挿入する構造となる。
放電空間４内に酸素を含んだ原料ガス６を図に示されるように二方向から供給し、前記電極間に交流高電圧電源（図示していない）をそれぞれ接続して、両電極間に交流高電圧を印加することにより、放電空間４内に無声放電（オゾナイザ放電）が一様に発生し、オゾン化ガス７が生成され、図に示されるように一箇所から排出される。この場合、高電圧電極への電力供給は高電圧電極の誘電体で包み込まれていない方の端部にて行うことになる。
【０００６】
図８に示したオゾン発生管では、複数個の円筒高電圧電極２を連結し、長尺化を可能としている。円筒高電圧電極２への電力供給は長尺化高電圧電極の原料ガス入口側にて行い、複数個の円筒高電圧電極２同士は金属製の接続棒９で電気的に接続されているので、円筒接地電極１と円筒高電圧電極２の間で放電が発生し、オゾンが生成されることとなる。この場合、各円筒高圧電極２と金属製の接続棒９の接続部が、放電空間４内に露出しているため、印加電圧が何らかの原因で上昇した場合に、円筒接地電極１と円筒高電圧電極２の前記接続部の間で異常放電が発生し、放電で発生する熱により高電圧電極の誘電体３を破損させる可能性があり、オゾン生成操作を中止せざるを得ない状況に追いやられることにもなりかねない。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２１４００４号公報
【非特許文献１】第５回日本オゾン協会年次研究講演会（p81〜84）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、円筒接地電極と円筒高電圧電極の金属接続部との間で異常放電が発生しにくいようにする技術を提供することにあり、異常放電を発生しにくくし、また異常放電の発生により生ずる熱により高電圧電極の表面に形成された誘電体を破壊されにくくする技術を提供することにある。さらに、長尺化された円筒高電圧電極、とくに円筒高電圧電極相互の電気的接続を良好にし、冷却媒質の経路を確保する技術を提供することにあり、オゾン化ガス濃度が高いオゾンの生成を可能とするオゾン発生管およびそれを備えたオゾン発生装置を提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決するべく工夫する最中、円筒高電圧電極の長尺化、さらにはそれに伴う電極冷却において、異常放電の発生しにくさ、電気的接続、冷却媒質の経路および円筒接地電極と円筒高電圧電極接続部絶縁の問題点を解決するために、以下に述べる高電圧電極の接続部絶縁技術を適用し、上記課題の解決を図る。
【００１０】
上記高電圧電極の接続部絶縁技術は次のとおりである。
両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、原料ガスの入口側に高電圧給電端子を有し、接地電極の対向した面に誘電体層を形成した高電圧電極とからなるオゾン発生管と、このオゾン発生管を内蔵する筐体とを備え、前記電極の少なくとも片側に冷却機構を持たせた構造を有し、酸素を含む原料ガスを放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生装置において、過剰な印加電圧運転時に接地電極と高電圧電極の高電圧給電端子に発生する沿面放電などの異常放電の発生により、高電圧電極端部表面に形成した誘電体の熱破壊や放電破壊等を防ぐために、高電圧電極端部に電力給電端子と接地電極間の沿面距離を長くした絶縁部品と前記絶縁部品により高電圧電極表面にオゾン耐性のある絶縁リングを押し付けることで、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させた部品を備えたことにより、電極端部での異常放電発生を抑制し、電極破損低減を実現する。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、接地電極と対向した面に誘電体層を形成し、端部面に導電性金属端子を設けた高電圧電極とからなる電極構造を有し、酸素を含む原料ガスから放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生管において、前記高電圧電極の端部面に導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付け、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させたことを特徴とするオゾン発生管である。
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のオゾン発生管であって、高電圧電極が複数個の高電圧電極を導電性金属接続端子で接続した長尺化高電圧電極であり、前記複数個の高電圧電極の端部面に導電性金属接続端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とする。
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のオゾン発生管であって、絶縁部品が、導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を誘電体表面での異常放電が起きないように長くした絶縁部品であることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１または２記載のオゾン発生管であって、原料ガス入口に配置された高電圧電極の原料ガス入口側の端部に設けた導電性金属端子が高電圧給電端子であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る発明は、両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、接地電極と対向した面に誘電体層を形成し、端部面に導電性金属端子を設けた高電圧電極とからなる電極構造を有するオゾン発生管と、このオゾン発生管を内蔵する筐体とを備え、酸素を含む原料ガスを放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生装置において、前記高電圧電極の端部面に導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付け、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させたことを特徴とする。
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５記載のオゾン発生装置であって、高電圧電極が複数個の高電圧電極を導電性金属接続端子で接続した長尺化高電圧電極であり、前記複数個の高電圧電極の端部面に導電性金属接続端子と接地電極間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるように長くした絶縁部品、および該絶縁部品と前記高電圧電極の端部面間に絶縁リングを配置し、該絶縁部品により高電圧電極端部面に絶縁リングを押し付けたことを特徴とする。
本発明の請求項７に係る発明は、絶縁部品が、導電性金属端子と接地電極間の沿面距離を誘電体表面での異常放電が起きないように長くした絶縁部品であることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る発明は、請求項５または６記載のオゾン発生装置であって、原料ガス入口に配置された高電圧電極の原料ガス入口側の端部に設けた導電性金属端子が高電圧給電端子であることを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の対向電極の電極は、表面に誘電体層を配置する円筒高電圧電極の外側に空間を介して円筒接地電極を同軸状に配置した構成である。それら円筒高電圧電極、円筒接地電極、誘電体はとくに制限されないのであって、一般的なものを使用することができる。その対向させる手段や誘電体を配置する手段は一般的な方法を使用することができる。
【００１４】
上記円筒高電圧電極の端部面に導電性金属端子を設ける。この導電性金属端子は幾つかの役割を担うのであり、たとえば、オゾン発生管内の酸素を含む原料ガス入口側に最も近いところに配置された高電圧電極（原料ガス入口に配置された高電圧電極ともいう）の原料ガス入口側の端部面に設けられた導電性金属端子は、対向電極間に交流高電圧を印加する際の高電圧給電端子（給電端子ということがある）として機能する。この導電性金属端子は印加する交流高電圧を給電できる機能を達成できる形状であればよいのであり、印加する交流高電圧を給電できる素材で構成する。導電性金属端子の例として、導電性金属棒あるいは導電性金属パイプ、およびそれらと継手ネジ（以下、接続継手端子ということがある）とを組み合わせたものが挙げられる。また、導電性金属端子が金属パイプのときには冷却媒質通過用端子として機能する。
【００１５】
本発明では、複数個の高電圧電極が導電性金属接続端子（接続端子ということがある）で接続されて長尺化された高電圧電極を対向電極を構成する電極として採用することができる。導電性金属接続端子は導電性金属棒と継手ネジあるいは導電性金属パイプと継手ネジとから構成される。導電性金属接続端子は幾つかの役割を担う。導電性金属接続端子にて高電圧電極を冷却媒質が通過可能に接続すれば、導電性金属接続端子が冷却媒質の通路ともなる。この場合は導電性金属接続端子が中空状であることが必要であり、とくに、継手ネジとフレキシブルな導電性金属パイプからなる導電性金属接続端子を用いることが有利である。また、冷却媒質の通路とする必要がないときには継手ネジと導電性金属棒でもよい。
上記継手ネジ、導電性金属パイプ、フレキシブルな導電性金属パイプ、導電性金属棒はすでに知られており、市販品を購入することにより入手できる。本発明では、ステンレススチールなどの導電性の金属材料から製造された可撓性に優れたパイプを使用することが好ましい。
このような可撓性に優れたパイプを用いた導電性金属接続端子を使用して、高電圧電極同士を接続すると、接地電極や高電圧電極の反りや曲げを微妙に吸収することができ、対向電極間のギャップ長を一様とすることが可能となる。しかも、高電圧電極端部表面に冷却媒質通過用の孔を設けておき、その孔を可撓性に優れたパイプを用いた導電性金属接続端子にて冷却媒質が漏れないように高電圧電極端部同士を接続処理すると共に長尺化された高電圧電極の両側面に上記導電性金属パイプを含む導電性金属端子を設けると、高電圧電極内部およびパイプ内部を冷却媒質が円滑に通過することも可能である。
【００１６】
本発明でいう絶縁部品を円筒高電圧電極の端部面に設けることが本発明の特徴の一つである。
上記絶縁部品の一例として、ほぼ中央付近に導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子を構成する金属棒あるいは金属パイプの挿入用孔が設けられ、前記孔があけられた一方の端面に前記孔を中心として絶縁リング配置用のリング状の溝を設け、前記孔があけられた他方の端面に前記孔を中心として沿面距離調整用の凹部を設けた円柱状の絶縁体が挙げられる。
この絶縁部品の絶縁リング配置用のリング状の溝に、絶縁リングを配置し、高電圧電極の端部面に絶縁リングを利用して押付けることにより、高電圧電極の端部面と接地電極との間の絶縁耐力を向上させることができる。この際、導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子を構成する継手ネジ（接続継手端子ともいう）で締付けることによって、絶縁部品を高電圧電極の端部面に押付けることができる。
本発明では、沿面放電などの異常放電が発生しないような十分な沿面距離を確保することが必要である。沿面距離を確保するための方法としてはいろいろ方法があるが、たとえば、絶縁部品の沿面距離調整用の凹部を深くして、沿面距離を長くする方法、絶縁部品の沿面距離調整用の凹部の表面を、たとえば波形、ノコギリ波形、凹凸形など形状に加工して、沿面距離を長くする方法などが挙げられる。このようにして沿面距離を長くすることができる。
ここで沿面距離とは高電圧電極の端部に設けた導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子と接地電極との間であって、絶縁部品の表面に沿った最短距離であり、オゾン発生装置においては、絶縁破壊の起こる経路と空間距離の放電ギャップ長との合計となる。
また、絶縁リングはとくに制限されないが、耐オゾン性のある材質で作られたＯリングを使用することが好ましい。
【００１７】
上記絶縁部品を円筒高電圧電極の端部表面に設ける方法は、導電性金属棒あるいは導電性金属パイプおよびそれらと継手ネジとを組み合わせたものを使用する限り、とくに制限されない。具体的に説明すると、絶縁部品の導電性金属棒あるいは導電性金属パイプ挿入孔に導電性金属棒あるいは導電性金属パイプを挿入し、絶縁リングを絶縁部品の所定位置に挿入後、導電性金属棒あるいは導電性金属パイプを円筒高電圧電極の端部面に予め設けられた冷却媒質通過用孔に、電気的に良好に接続し、しかも冷却媒質を通過可能に接続し、固定する。次いで、継手ネジにて絶縁部品を円筒高電圧電極面に押付ける。
なお、冷却媒質を通過可能に接続するとは、高電圧電極同士が導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子内部を冷却媒質が自由に通過できるように接続するという意味であり、接続部分からは冷却媒質が染み出さないという意味である。フレキシブルな導電性金属パイプを使用した導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子を用いると、よりよい結果がもたらされる。また、電気的に良好に接続するとは、一つの円筒高電圧電極に交流高電圧が印加されたときに、当該円筒高電圧電極と接続した他の円筒高電圧電極もほぼ一様な放電が発生できるように電気的に接続されているという意味である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、円筒接地電極と円筒高電圧電極の高電圧給電端子の異常放電が起きにくくなるオゾン発生管やオゾン発生装置を提供できる。異常放電が起きにくくなるので、放電による熱の発生も抑えられ、誘電体の破損も少なくなるという実用的な効果をもたらすことができる。これは、何らかの原因でオゾン発生管やオゾン発生装置への印加電圧が上昇しても、円筒接地電極と円筒高電圧電極の高電圧給電端子の異常放電が起きにくくなることであり、円滑なオゾン発生装置を運転することを可能にする。
さらに、円筒高電圧電極を複数個接続し、高電圧電極を容易に長尺化することが可能となり、オゾン化ガス発生量を向上できる。また、中空の金属パイプを用いたときには高電圧電極の内部から電極を冷却することができるので、さらにオゾンの分解を抑制することができ、オゾン濃度の高いオゾン化ガスを生成させることが可能となる。
【発明の実施の形態】
【００１９】
以下、本発明を図を参照しながら詳細に説明する。
本発明のオゾン発生管の対向電極の１例を図１に示す。
そこでは、円筒接地電極１の内側に放電空間４を介して誘電体３を表面に形成した円筒高電圧電極２を同心状配置し、該円筒高電圧電極２の両端部に導電性金属端子（給電端子８）が絶縁部品１０を介して円筒高電圧電極２に配置された構造である。導電性金属端子（給電端子８）は円筒高電圧電極２と電気的接続が良好となるように接続されている。
前記円筒接地電極１と誘電体３を表面に形成した円筒高電圧電極２間に交流高電圧を印加して、前記電極間で形成された空間４に放電を発生させる。オゾン発生管内に供給される原料ガス６は放電空間４内で放電処理され、オゾン化ガス７が生成される。オゾン発生管内の絶縁部品１０が配置されており、導電性金属端子（給電端子８）と円筒接地電極１との間の沿面距離を前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるような長さに確保されているので、オゾン発生のための運転中に何らかの原因で印加電圧が上昇しても、導電性金属端子（給電端子８）と円筒接地電極１との間での異常放電の発生が抑制され、安定したオゾン生成作業が可能となる。
【００２０】
図２はこの円筒高電圧電極２の両端部の拡大図である。
絶縁部品は、オゾン耐性のある絶縁筐体１０ａと筐体に設けられた溝内に一部分が挿入された絶縁リング（Ｏリング）１０ｂとで構成されている。絶縁筐体１０ａの絶縁リング（Ｏリング）１０ｂ挿入部と反対側に凹部を、給電端子８（導電性金属端子）と円筒接地電極１との間の沿面距離が前記誘電体の放電による熱的破壊が防げるような長さに確保されるだけの深さで形成してある。給電端子８の接続継ぎ手端子１１ｂにて絶縁筐体１０ａを押圧し、円筒高電圧電極端部に加圧接触してある。絶縁リング１０ｂが誘電体３と絶縁筐体１０ａとの間で押し潰され、円筒高電圧電極２の給電端子接続部分が密閉される。絶縁リング１０ｂがＯリングの場合、Ｏリング本来の働きである気密を保つ機能を維持できる数値となるように設定することが望まれる。具体的には、Ｏリングの材質にもよるが、潰ししろの変形率として８〜３０％が適当である。絶縁物で気密を保つということは、その外側で放電が発生した場合に絶縁物の絶縁破壊電圧に至るまではその内部にまで放電は達し得ないこととなる。それゆえ、接地電極１と円筒高電圧電極２の給電端子８の接続部分は絶縁が保たれる。
【００２１】
本発明のオゾン発生管の対向電極の上記と異なる例であって、円筒高電圧電極２を複数本直列接続した、長尺化された円筒高電圧電極を採用した電極構造の例を図３に示す。
円筒接地電極１の内側に放電空間４を介して誘電体３を表面に形成した複数個の円筒高電圧電極２を同心状配置した電極構造となり、各円筒高電圧電極２は絶縁部品１０および接続端子１１（導電性接続金属端子）を介して連結する構造となっている。この長尺化された高電圧電極は、図４に示す接続端子（導電性接続金属端子）を用いて連結して得られる。接続端子は、フレキシブルパイプ１１ａと接続継手端子１１ｂから構成される。円筒高電圧電極２を冷却する場合には、中空のフレキシブルパイプを用いるなどにより電極連結具に冷却媒質を流せる構造を備えたものを使用する。冷却構造が不要な場合には、フレキシブル部分をスプリング等の柔軟に変形できる、電気的接続が可能なステンレス等の酸化されにくい材料を用いることで実現可能である。
図３では円筒高電圧電極２を２本連結する構造を示してあるが、２本を超える複数個の円筒高電圧電極２の連結も可能であり、長尺な円筒接地電極１の反りや曲がりによる影響も、円筒高電圧電極２の長さを短くすることにより吸収することができ、かつ電極連結具１１ａのフレキシブルパイプで吸収することができる。
【００２２】
本発明のオゾン発生装置に備えられる対向電極の上記と異なる例を図５に示す。
図５では、図３に示した電極構造であって接続される円筒高電圧電極の数が多い電極構造を複数本並列に接続した構造となっており、大容量オゾン発生量を必要としたときに有用な構造となっている。
そこでは、円筒接地電極１の内側に放電空間４を介して誘電体３を表面に形成した複数個の円筒高電圧電極２を同心状配置した電極構造を一つのユニットとし、このユニットを複数個並列に接続した構造を取っており、円筒高電圧電極２は絶縁部品１０および接続端子１１を介して連結する構造である。
円筒高電圧電極２同士を絶縁部品１０および接続端子１１を介して連結する場合には、図３のときと同様であるから、ここではその説明を省略する。前記円筒接地電極１と円筒高電圧電極２の給電端子８を介して円筒高電圧電極２との間に交流高電圧を印加して、前記電極間で形成された空間４に放電を発生させる。円筒高電圧電極２同士は電気的に良好に接続されており、オゾン発生管内の放電空間４内では、均一な放電が発生される。オゾン発生管内に供給される原料ガス６は放電空間４内で放電処理され、オゾン化ガス７が生成され、オゾン発生装置外に排出される。
【００２３】
本発明のオゾン発生管の対向電極の上記と異なる例を図６に示す。
図６では、図１に示される対向電極において、円筒高電圧電極２の給電端子８をパイプ形状とし、給電端子８の内部を冷却媒質が流れるようにした構造となっている。
円筒接地電極１の内側に放電空間４を介して誘電体３を表面に形成した円筒高電圧電極２を同心状配置した電極構造となり、該円筒高電圧電極２の両端部に給電端子８を円筒高電圧電極２と電気的に接続されるように取付ける。さらに、該円筒高電圧電極２の両端部に絶縁部品１０を取付ける。
前記円筒接地電極１と円筒高電圧電極２間に交流高電圧を印加して前記電極間で形成された空間４に均一な放電を発生させる。オゾン発生管内に供給される原料ガス６は放電空間４内で放電処理され、オゾン化ガス７が生成される。このオゾン発生管に備わる電極は冷却装置２０から供給される冷却媒質２１にて冷却される。すなわち、冷却装置２０から供給される冷却媒質２１は円筒高電圧電極２の端部に設けた給電端子８（導電性金属接続端子）から円筒高電圧電極内部を通過し、他方の円筒高電圧電極端部に設けた導電性金属接続端子を経て、冷却装置に戻る冷却系にて冷却される。
この場合周知のとおり、電極が冷却される効果によりオゾン濃度が向上し、オゾン発生量も向上する。図には示さないが、図６において円筒接地電極１の外側に冷却媒質を流して電極を冷却することでも、前述と同等な性能を得ることが出来る。
【００２４】
以上の説明から、本発明を次のように記載することもできる。
（１）両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、原料ガスの入口側に高電圧給電端子を有し、接地電極と対向した面に誘電体層を形成した高電圧電極とからなり、酸素を含む原料ガスを放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生管において、過剰な印加電圧運転時に接地電極と高電圧電極の高電圧給電端子に発生する沿面放電あるいは異常放電の発生により高電圧電極端部表面に形成した誘電体の放電による熱的破壊等を防ぐために、高電圧電極端部に電力給電端子と接地電極間の沿面距離を長くした絶縁部品と前記絶縁部品により高電圧電極表面にオゾン耐性のあるＯリングを押し付けることで、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させたことを特徴とするオゾン発生管。
（２）両端が開いている円筒状の接地電極と、接地電極の内側に空隙を介して同心円筒状に配置され、原料ガスの入口側に高電圧給電端子を有し、接地電極と対向した面に誘電体層を形成した高電圧電極とからなるオゾン発生管と、このオゾン発生管を内蔵する筐体とを備え、前記電極の少なくとも片側に冷却機構を持たせた構造を有し、酸素を含む原料ガスを放電によりオゾン化ガスを生成するオゾン発生装置において、過剰な印加電圧運転時に接地電極と高電圧電極の高電圧給電端子に発生する沿面放電あるいは異常放電の発生により高電圧電極端部表面に形成した誘電体の放電による熱的破壊等を防ぐために、高電圧電極端部に電力給電端子と接地電極間の沿面距離を長くした絶縁部品と前記絶縁部品により高電圧電極表面にオゾン耐性のあるＯリングを押し付けることで、高電圧電極端部面と接地電極間の絶縁耐力を向上させたことを特徴とする、オゾン発生装置。
（３）絶縁部品が、ほぼ中央付近に導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子を構成する金属棒あるいは金属パイプの挿入用孔が設けられ、前記孔があけられた一方の端面に前記孔を中心として絶縁リング配置用のリング状の溝を設け、前記孔があけられた他方の端面に前記孔を中心として沿面距離調整用の凹部を設けた絶縁筐体であることを特徴とする上記（１）記載のオゾン発生管。
（４）絶縁部品が、ほぼ中央付近に導電性金属端子あるいは導電性金属接続端子を構成する金属棒あるいは金属パイプの挿入用孔が設けられ、前記孔があけられた一方の端面に前記孔を中心として絶縁リング配置用のリング状の溝を設け、前記孔があけられた他方の端面に前記孔を中心として沿面距離調整用の凹部を設けた絶縁筐体であることを特徴とする上記（２）記載のオゾン発生装置。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のオゾン発生管に使用される対向電極の一例の横断面略図である。
【図２】本発明の円筒高電圧電極の一例の端部の拡大横断面略図である。
【図３】本発明のオゾン発生管に使用される対向電極の上記と異なる一例の横断面略図である。
【図４】本発明の高電圧電極を接続する接続端子の一例の横断面略図である。
【図５】上記図４の対向電極を多数設置したオゾン発生装置の要部一例の横断面略図である。
【図６】本発明のオゾン発生管内の冷却媒質の流れを示す略図である。
【図７】従来例のオゾン発生管に使用される対向電極の一例の横断面図である。
【図８】従来例のオゾン発生管に使用される対向電極の上記と異なる例の横断面図である。
【図９】図７の円筒高電圧電極を２つ用いて長尺化した円筒高電圧電極を備えたオゾン発生管の横断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１．円筒接地電極
２．円筒高電圧電極
３．誘電体
４．放電空間
６．原料ガス
７．オゾン化ガス
８．給電端子
９．接続棒
１０．絶縁部品
１１．接続端子
１１ａ．フレキシブルパイプ
１１ｂ．接続継手端子
２０．冷却装置
２１．冷却媒質
【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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【図９】
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