(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の導体とこの導体内に挿入される円筒状の誘電体とからなる被加工体を加熱炉内に挿入し、この被加工体を加熱し、誘電体を内面から加圧して導体と誘電体とを接合するオゾン発生管の製造方法であって、被加工体を加熱・昇温するとき、この処理温度は、被加工体の軸方向に対して両端部から中央部に向かって単調に増加する温度分布であり、中央部の最高温度および端部の温度を前記誘電体の軟化温度を超えてかつアウトガスの発生を抑えられる温度範囲内に収め、被加工体を降温するとき、中央部から先に降温し、両端部から中央部に向かって単調に減少する温度分布で加工処理する、ことを特徴とするオゾン発生管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のオゾン発生管の製造方法において、被加工体の円筒状の導体はステンレス管とし、円筒状の誘電体は鉛ガラス管とし、被加工体を加熱・昇温させるとき、被加工体の中央部と端部との温度差を 100°Ｃ未満とする、ことを特徴とするオゾン発生管の製造方法。
【請求項３】
円筒状の導体とこの導体内に挿入される円筒状の誘電体とからなる被加工体を加熱炉内に挿入し、この被加工体を加熱し、誘電体を内面から加圧して導体と誘電体とを接合するオゾン発生管の製造装置において、複数個の高周波誘導コイルと, この高周波誘導コイルに高周波電力を供給して高周波電磁界を発生する高周波電源と, を備える分割巻き誘導加熱炉と、個々の高周波誘導コイルへの高周波電力の供給を制御し被加工体の加熱・昇温および降温を制御するものであって、被加工体を加熱・昇温するとき、この処理温度は、被加工体の軸方向に対して両端部から中央部に向かって単調に増加する温度分布であるとともに、被加工体を降温するとき、中央部から先に降温し、両端部から中央部に向かって単調に減少する温度分布であるように制御する制御手段と、被加工体の誘電体の内面から加圧するエア供給装置と,誘電体の両端面に加圧空気を導入するエア導入管と, エア封入治具と，Ｏリングとを有する加圧手段と、を備える、ことを特徴とするオゾン発生管の製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載のオゾン発生管の製造装置において、隣接する分割巻き高周波誘導コイルの端部はコイルの巻き間隔を密にする、ことを特徴とするオゾン発生管の製造装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のオゾン発生管の製造装置において、制御手段は、隣接する高周波誘導コイルを異なった周波数の高周波電源回路で励振し、被加工体の昇温時は、各高周波誘導コイルに予め定められた高周波電力を供給し、被加工体の降温時は、先に被加工体の中央部の高周波誘導コイルから供給電力を下げるあるいは断路し、次に周辺部の高周波誘導コイルへの供給電力を下げるあるいは断路する、ことを特徴とするオゾン発生管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば上下水道の浄化設備などに用いられるオゾン発生管の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンの発生は、空気あるいは酸素の無声放電によって生成することができ、その反応は 3O2＝ 2O3−68,200cal となる。図５において、この様なオゾン発生装置は、円筒状のＳＵＳ管（ステンレス鋼）の導体31とこの導体31の内周部に接合する鉛ガラス管などの円筒状の誘電体32とからなるオゾン発生管と、このオゾン発生管の内部に銅線やアルミ線からなる電極33と、を備えて構成される。
【０００３】
かかる構成により、円筒状の誘電体32の内部に空気あるいは酸素35を流通し、オゾン発生管の内部に設置される電極33と円筒状のＳＵＳ管の導体31との間に、例えば 7,000〜12,000V, 500Hzの電源34を印加し、高電界下における放電エネルギを酸素に授与することによりオゾンを発生することができる。
図４において、従来技術によるオゾン発生管の製造装置５は、１個の高周波誘導コイル52と, この高周波誘導コイル52に高周波電力を供給して高周波電磁界を発生する高周波電源54と, を備える誘導加熱炉51と、オゾン発生管の誘電体32を内面から加圧するエア供給装置21と, 誘電体32の両端面に加圧空気を導入するエア導入管22と, エア封入治具23と，Ｏリング24とからなる加圧手段２と、を備えて構成される。
【０００４】
かかる構成により、円筒状のＳＵＳ管の導体31の内部に鉛ガラス管の円筒状の誘電体32を挿入した被加工体３をオゾン発生管製造装置５にセットし、高周波電源54から高周波誘導コイル52（等間隔巻きの) に通電する。このとき、高周波誘導コイル52に発生する高周波電磁界は、ＳＵＳ管の導体31に渦電流を流し、この渦電流損失によってＳＵＳ管の導体31は誘導加熱される。図７に従来技術および本発明に関わるオゾン発生管の断面構造およびその製造方法の概念の説明図を示す。図７において、この誘導加熱されたＳＵＳ管の導体31は輻射熱によって誘電体32の鉛ガラス管32を軟化させ、加圧手段２によって供給される内圧によって鉛ガラス管32の軟化した箇所から順に軟化部分を膨らませ、ＳＵＳ管の導体31の内面に貼り付ける。
【０００５】
また、高周波誘導コイル52の周辺部は石膏で固め、断熱材を使用することにより、被加工体３の加熱時の温度勾配を調整している。
図６において、上述する様に、従来技術によるオゾン発生管の製造方法およびその製造装置では、円筒状のＳＵＳ管の導体31の内部に鉛ガラス管の円筒状の誘電体32を挿入した被加工体３を製造装置５にセットし、加熱・昇温したときの被加工体３の軸方向の温度差が中央部A と端部B,B'で 150°C 前後となり、被加工体３の高温度部位からのアウトガスが発生しやすいことが判明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術によるオゾン発生管の製造方法およびその製造装置などでは、被加工体の加熱過程では、被加工体の端部と中央部とでの温度勾配が大きく、温度が高くなる中央部でＳＵＳ管の導体および鉛ガラス管から放出されるアウトガスが、軟化した鉛ガラス内で膨れてボイドとなり、また、鉛ガラス内のステンレス管境界面付近には鉛粒子が析出し、絶縁耐久性が低下すると言う問題がある。また、被加工体の冷却過程では、被加工体の端部の鉛ガラス管から凝固し始めるため中央部で発生したアウトガスを被加工体の端部から外に逃がすことが難しいと言う問題がある。
【０００７】
また、加熱・昇温時の温度管理は、従来技術ではシース型熱電対を直接被加工体に接触させて行っていたが、この接触状態によっては実際の温度と測定温度との間に大きな差が生じる可能性がある。
本発明は上記の点にかんがみてなされたものであり、その目的は前記した課題を解決して、被加工体の中央部での最高温度を押さえてアウトガスの発生を抑制するとともに、発生したアウトガスを被加工体の外部に排出し、また、加熱・昇温時の被加工体の端部と中央部とでの温度勾配をより少なく、より安定な温度管理をすることによりボイドの発生を抑制するオゾン発生管の製造方法およびその製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば、円筒状の導体とこの導体内に挿入される円筒状の誘電体とからなる被加工体を加熱炉内に挿入し、この被加工体を加熱し、誘電体を内面から加圧して導体と誘電体とを接合するオゾン発生管の製造方法であって、被加工体を加熱・昇温するとき、この処理温度は、被加工体の軸方向に対して両端部から中央部に向かって単調に増加する温度分布であり、中央部の最高温度および端部の温度を前記誘電体の軟化温度を超えてかつアウトガスの発生を抑えられる温度範囲内に収め、被加工体を降温するとき、中央部から先に降温し、両端部から中央部に向かって単調に減少する温度分布で加工処理するものとする。
【０００９】
かかる構成により、被加工体の加熱過程で、被加工体の最高温度を予め定められたアウトガス発生温度以下に押さえることによりアウトガスの発生を抑制できる。また、発生したアウトガスは、被加工体の誘電体の中央部から先に軟化温度に到達させ、加圧手段２の内圧によって軟化した部分から先に膨らませて導体内面に貼り付け、次に、被加工体の中央部から先に冷却する冷却過程で、中央部から先に降温して誘電体を凝固する。この誘電体を導体内面への貼り付け・凝固させる過程を中央部から端部への全面に移行させることによって、アウトガスを効果的に被加工体の外部に排出し、ボイドの発生を抑制することができる。
【００１０】
また、被加工体の円筒状の導体はステンレス管とし、円筒状の誘電体は鉛ガラス管とし、被加工体を加熱・昇温させるとき、被加工体の中央部と端部との温度差を 100°Ｃ未満とすることができる。また、円筒状の導体とこの導体内に挿入される円筒状の誘電体とからなる被加工体を加熱炉内に挿入し、この被加工体を加熱し、誘電体を内面から加圧して導体と誘電体とを接合するオゾン発生管の製造装置において、複数個の高周波誘導コイルと, この高周波誘導コイルに高周波電力を供給して高周波電磁界を発生する高周波電源と, を備えてなる分割巻き誘導加熱炉と、個々の高周波誘導コイルへの高周波電力供給を制御し被加工体の加熱・昇温および降温を制御するものであって、被加工体を加熱・昇温するとき、この処理温度は、被加工体の軸方向に対して両端部から中央部に向かって単調に増加する温度分布であるとともに、被加工体を降温するとき、中央部から先に降温し、両端部から中央部に向かって単調に減少する温度分布であるように制御する制御手段と、被加工体の誘電体の内面から加圧するエア供給装置と, 誘電体の両端面に加圧空気を導入するエア導入管と, エア封入治具と，Ｏリングとを有する加圧手段と、を備えるものとする。
【００１１】
かかる構成により、被加工体の中央部に位置する高周波誘導コイルへの供給電力を予め定められた値にすることにより加熱過程での中央部の最高温度を予め定められた適切な値にすることができる。
また、隣接する分割巻き高周波誘導コイルの端部はコイルの巻き間隔を密にすることができる。
【００１２】
また、制御手段は、隣接する高周波誘導コイルを異なった周波数の高周波電源回路で励振し、被加工体の昇温時は、各高周波誘導コイルに予め定められた高周波電力を供給し、被加工体の降温時は、先に被加工体の中央部の高周波誘導コイルから供給電力を下げるあるいは断路し、次に周辺部の高周波誘導コイルへの供給電力を下げるあるいは断路することができる。
【００１３】
かかる構成により、被加工体の端部より中央部へ向けての温度分布を凹凸を作ることなく、加熱過程では単調に増加する温度分布とし、また冷却過程では単調に減少する温度分布に構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例によるオゾン発生管の製造装置の要部断面構成図、図２はオゾン発生管の製造方法の工程図、図３は被加工体の加熱過程および冷却過程の温度分布および分散巻きコイルを用いたときの被加工体の加熱過程の温度分布特性図、図８は本発明の他の実施例によるオゾン発生管の製造装置の分散巻きコイルの要部構成図および非接触温度監視装置の配置図、図９は他の実施例によるオゾン発生管の製造装置の要部断面構成図であり、図４〜図７に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
（実施形態１）
図１において、本発明によるオゾン発生管の製造方法は、ＳＵＳ管で表示される円筒状の導体31とこの導体31内に挿入される鉛ガラス管で表示される円筒状の誘電体32とからなる被加工体３を分割誘導加熱炉11内に挿入し、この被加工体３を加熱し、誘電体32を内面から加圧して導体31と誘電体32とを接合するものであって、被加工体３を加熱・昇温するとき、後述する図３の(A) の実線1aで図示する様に、この処理温度は、被加工体３の軸方向に対して両端部B,B'から中央部A に向かって単調に増加する温度分布であり、中央部A の最高温度および端部B,B'の温度を予め定められた温度範囲内に納め、被加工体３を降温するとき、図３の(B) の実線1bで図示する様に、両端部B,B'から中央部A に向かって単調に減少する温度分布で加工処理する。
【００１９】
かかる構成により、被加工体３の加熱過程で、被加工体３の最高温度を予め定められたアウトガスが発生する温度(T2)以下に押さえることによりアウトガスの発生を抑制することができる。また、発生したアウトガスは、被加工体３の誘電体32の中央部A から先に軟化温度(T1)に到達させ、加圧手段２の内圧によって軟化した中央部分(A) から先に膨らませて導体31の内面に貼り付け、次に、被加工体３の中央部分A から先に冷却する冷却過程で、中央部A から先に降温して誘電体32を凝固する。この誘電体32を導体31内面への貼り付け・凝固させる過程を中央部A から端部B,B'への全面に移行させることによって、アウトガスを効果的に被加工体３の外部に排出し、ボイドの発生を抑制することができる。
（実施形態２）
また、本発明によるオゾン発生管の製造装置１は、図１の図示例では、ＳＵＳ管で表示される円筒状の導体31とこの導体31内に挿入される鉛ガラス管で表示される円筒状の誘電体32とからなる被加工体３を分割誘導加熱炉11内に挿入し、この被加工体３を加熱し、誘電体32を内面から加圧して導体31と誘電体32とを接合するものにおいて、３個で図示される複数個の高周波誘導コイル12,13,14と、この高周波誘導コイル12,13,14に高周波電力（電圧V1, 周波数F1),(V2,F2),(V3,F3) を供給して高周波電磁界を発生する高周波電源15,16,17と, を備える分割誘導加熱炉11と、個々の高周波誘導コイル12,13,14に高周波電力供給を制御し被加工体３の加熱・昇温あるいは降温を制御する、例えば高周波電源15〜17のON-OFFシーケンス制御、などの図示省略された制御手段と、被加工体３の誘電体32の内面から加圧するエア供給装置21と, 誘電体32の両端面B,B'に加圧空気を導入するエア導入管22と, エア封入治具23と，Ｏリング24とからなる加圧手段２と、を備えて構成される。
【００２０】
かかる構成により、被加工体３の中央部A に位置する高周波誘導コイル13への供給電力を予め定められた値に設定することにより加熱過程での中央部A の最高温度を予め定められた適切な値、即ち、被加工体３の誘電体32を軟化させるに充分温度(T1)であり、かつ、予め定められた温度(T2)以下にすることによって、アウトガスの発生を押さえることができる。
（実施形態３）
また、図３、図８を併用して図９を説明する。図９において、本発明による他のオゾン発生管の製造方法は、ＳＵＳ管で表示される円筒状の導体31とこの導体内31に挿入される鉛ガラス管で表示される円筒状の誘電体32とからなる被加工体３を分散巻き誘導加熱炉61内に挿入し、この被加工体３を加熱し、誘電体32を内面から加圧して導体31と誘電体32とを接合するものであって、被加工体３を加熱・昇温するとき、この処理温度は、図３の点線6aで図示される様に、被加工体３の軸方向に対して両端部B,B'から中央部A に向かって単調に増加する温度分布であり、両端部B,B'と中央部A の温度差を30〜50°C の温度範囲内に収める様な温度分布で加工処理する。
【００２１】
かかる構成により、両端部B,B'と中央部A の温度差を30〜50°C の温度範囲内に収めることができるので、被加工体３の加熱過程で、被加工体の中央部A の最高温度を軟化温度T1を越えるが、温度T1に近い、より低い温度でオゾン発生管３の加工処理を行うことができる。この結果、アウトガスの発生そのものを著しく抑制することができる。従って、被加工体３を降温するときは、実施形態１で述べた様なアウトガスの発生そのものが少なく、かつ導体31と誘電体32との接合箇所にもガスがない状態を構成できるので、図３の(B) に図示する様な両端部B,B'から中央部A に向かって単調に減少する温度分布で加工処理する必要性も薄れ、上述する被加工体の降温時の温度制御そのものをより単純化、例えば、高周波誘導コイル62への高周波電力をOFF するあるいは低い電力レベルに下げることで加工処理が実行できる。
（実施形態４）
また、図８、図９において、本発明による他のオゾン発生管の製造装置６は、被加工体３の円筒状の導体31はステンレス管とし、円筒状の誘電体32は鉛ガラス管とし、この被加工体３を加熱し、誘電体32を内面から加圧して導体31と誘電体32とを接合するものにおいて、両端部B,B'を密に中央部A を疎に巻いた分散巻き高周波誘導コイル62と，この分散巻き高周波誘導コイル62に高周波電力を供給して高周波電磁界を発生する高周波電源63と，を備えてなる分散巻き誘導加熱炉61と、この分散巻き高周波誘導コイル62に高周波電力V6,F6 の供給を制御し被加工体３の加熱・昇温および降温を制御する温度制御手段7A（制御装置72A)と、被加工体３の誘電体32の内面から加圧するエア供給装置21A と, 誘電体32の両端面B,B'に加圧空気を導入するエア導入管22a と, エア封入治具23と，Ｏリング24とを有する加圧制御手段7B（制御装置72B)と、を備えて構成することができる。
【００２２】
特に、非接触式の温度センサ71を備え、この温度センサ71は、加熱・昇温するときの温度監視を非接触式で行い、この検出した温度で加圧制御手段7B（加圧制御装置72B)の加圧力の制御72b 、および、温度制御手段7A（温度制御装置72A)の分散巻き高周波誘導コイル62への高周波電力(V4,F4) の供給を制御72a することができる。
【００２３】
かかる構成により、温度監視制御手段7Aを用いて高周波誘導コイル62への供給電力を制御72a することにより、特に、非接触式の温度監視手段(71,71a)を用いることにより接触状態に起因する温度制御のバラツキを無くし、また、非接触による温度監視をすることにより温度監視手段(71,71a)への熱の移動を防止することができる。特に、分散巻き高周波誘導コイル62と被加工体３との間にセラミック管64を設けることにより、このセラミック管64内を隔離した空間とすることができるので、オゾン発生管の製造装置内の温度および温度分布の乱れを防止することができる。この結果、加熱過程での中央部A の最高温度をより低い温度で制御することができ、アウトガスの発生のない温度領域ΔT2（図３の(A) の点線6aで図示される) でオゾン発生管を製造することができる。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
上述した様に、分割誘導加熱炉11内にある被加工体３の温度勾配および温度管理を任意に調整する必要がある。図１において、個々の高周波誘導コイル12〜14はできるだけ異なる発振周波数帯(F1,F2,F3)を選択し、高周波誘導コイル12〜14の相互間の干渉によって温度が低くなる部位に対しては、高周波誘導コイル12〜14の端部分の巻き間隔を短くすることにより磁束密度を高めて温度を上げる様にし、図３の実線1a,1b に図示される様な温度分布とし、凹凸を発生することなく、被加工体３の中央部A に向けて単調に温度を増加（加熱経過）あるいは単調に温度を減少（冷却経過）させる。この様にして、被加工体３の加熱時は、中央部A の温度が端部B,B'よりもΔT=50〜100 °C 程度温度が高くなる様に高周波誘導コイル12,13,14に供給する高周波電源15,16,17の出力を制御する。
【００２５】
被加工体３の端部B,B'よりも中央部A の温度を高くするのは、中央部A から先にＳＵＳ管31と鉛ガラス管32とを接合させることにより、万一発生したアウトガスをＳＵＳ管31と鉛ガラス管32との界面から外部に逃がすためである。アウトガスの発生を考慮すると、このＳＵＳ管31と鉛ガラス管32とを接合させるクラッド温度は極力低い方が望ましいが、ＳＵＳ管31と鉛ガラス管32とを接合させるには、最低でも鉛ガラス管32の軟化点である 620°C 以上の温度が必要である。また、次の冷却過程では、中央部A の加熱コイル13への高周波電源16の出力を絞って中央部A を先に冷やすことにより、中央部A で発生したアウトガスを端部B,B'から外部に逃げやすくすることを可能とするためである。このため、以下に説明する様に本発明のオゾン発生管の製造方法および製造装置が構成されている。
（実施例２）
図２において、本発明によるオゾン発生管の製造方法の工程は、ＳＵＳ管31を加工し、洗浄・乾燥処理する第１工程と、鉛ガラス管32を加工し、洗浄・乾燥処理する第２工程と、これらのＳＵＳ管31と鉛ガラス管32とを組立て分割誘導加熱炉11に設置し、鉛ガラス管32にエア供給装置21で図示される加圧機からのエア配管22、エア封入治具23、Ｏリング24による配管処理をする第３工程と、分割誘導加熱炉11の高周波誘導コイル12,13,14に通電してＳＵＳ管31と鉛ガラス管32とを昇温し、また、鉛ガラス管32内をエア供給装置21の供給圧力で加圧する第４工程と、この第４工程を予め定められた時間経過し、鉛ガラス管32が軟化し、ＳＵＳ管31の内面に膨らみ貼り付けた後、分割誘導加熱炉11の中央部A の高周波誘導コイル13の電源電圧を下げるあるいは通電を OFFするなどの制御をして被加工体３の中央部A から降温開始し、続いて、分割誘導加熱炉11の周辺部B,B'の高周波誘導コイル12,14 の電源電圧を下げるあるいは通電を OFFするなどの制御をして、予め定められた降温特性で被加工体３を降温する第５工程と、鉛ガラス管32の加圧を除き、エア封入治具23、Ｏリング24による配管処理を取り除き、被加工体３を分割誘導加熱炉11より取り出す第６工程と、からなるサイクルで被加工体３を加工処理してオゾン発生管を製造することができる。
【００２６】
また、図３において、縦軸に被加工体３の温度をとり、図３の(A),(B) は横軸に被加工体３の軸方向の位置をとり、加熱過程および冷却過程の温度分布を図示し、図３の(C) は横軸に時間をとり、被加工体３の中央部A と端部B,B'の温度時間経過特性を示す。
図３の(A) の実線1aで図示する状態は、加熱過程の温度分布特性であり、被加工体３の中央部A がほぼ最高温度(T2)の状態を示し、両端部B,B'の方向に向かって単調に温度が低下し、この温度範囲 (T1〜T2) は、端部B,B'点の温度T1が鉛ガラス管32の軟化点温度を越え、中央部A と端部B,B'点との温度差ΔT1が小さいのが好ましくは、50〜100 °C の温度範囲内に入る様に設定して加工処理が行われる。図３の(B) は冷却過程の温度分布特性であり、ともに中央部A に向けて温度分布特性が凹凸特性を持つことなく、単調に増加（加熱過程）あるいは単調に減少（冷却過程）する様に構成される。
【００２７】
この様な温度分布特性は、(1) 隣接する高周波誘導コイル12,13,14の端部分のコイルの巻き間隔を密にすること、(2) 制御手段は、隣接する高周波誘導コイル12,13,14を異なった周波数、例えば、高周波誘導コイル12,14 にF1,F3=100kHzの高周波電源回路15,17 で励振し、高周波誘導コイル13にF2=10kHzの高周波電源回路16で励振して、被加工体３の昇温時は、各高周波誘導コイルに予め定められた高周波電力(V1,V2,V3)を同時に供給し、被加工体３の降温時は、先に被加工体３の中央部A の高周波誘導コイル13から供給電力(V2)を下げるあるいは断路し、次に周辺部B,B'の高周波誘導コイル12,14 への供給電力(V1,V3) を下げるあるいは断路する。さらには、(3) 従来技術で述べた様に高周波誘導コイル12,13,14の周辺部は石膏で固め、断熱材を使用することにより、被加工体３の加熱時の温度勾配を調整することによって得ることができる。
【００２８】
図３の(C) は、一実施例による被加工体３の中央部A の温度時間経過特性を実線で図示し、端部B,B'の温度時間経過特性を点線で図示する。
従って、加熱過程では、鉛ガラス管32の軟化開始温度に対して多少の裕度をみて温度T1からアウトガスの発生が少ない温度T2で、その温度範囲を50〜100 °C に選択することにより、アウトガスの発生そのものを抑制するとともに、加熱過程と冷却過程における被加熱体３の温度分布を中央部に向けて単調に増加（加熱過程）と単調に減少（冷却過程）とすることにより、万一、中央部で発生したアウトガスを被加熱体３の外部に排出することにより、これらのアウトガスによるボイド発生を防止し、オゾン発生管の信頼性の向上と、長寿命化に貢献することができる。
（実施例３）
図８において、本発明の一実施例によるオゾン発生管の分散巻き誘導加熱炉61は、中央部A を疎巻きに、端部B,B'を密巻きに形成された分散巻き誘導コイル62と、この分散巻き誘導コイル62の内面に配置され温度分布を均一化するセラミック管64と、分散巻き誘導コイル62への電力供給によりセラミック管64内に挿入される被加工体３のステンレス鋼31における渦電流損失の発生によってステンレス鋼31自身の加熱と共に、周辺の鉛ガラス管32の加熱および温度分布を均一化する目的のセラミック管64の加熱が行われる。
【００２９】
このセラミック管64の温度は、放出される遠赤外線により、図８の(B) に図示される様に、端部B'の近傍にセラミック管64と非接触に配置されるセラミック製のパイプ71a と、このセラミック製のパイプ71a の内部を透過する遠赤外線を受光して温度を検出する被接触温度計71（例えば、赤外線温度計）で温度を検出することができる。
【００３０】
本発明では、被加工体３がセラミック管64で覆われて、外界となる分散巻き誘導加熱炉61とはセラミック管64の適切な熱絶縁性に基づき熱的に遮断されているので、分散巻き誘導コイル62からの電磁波によるステンレス鋼31への電力供給を適切に制御することにより、鉛ガラス管32の温度制御は間接的ではあるが、極めて再現性の高い温度分布（6a／図３の(A))を得ることができる。従って、分散巻き誘導コイル62の疎・密巻きの分布と、セラミック管64の形状およびステンレス鋼31の導電率を予め定められた範囲に設計することにより、被加工体３の誘電体32の温度分布6aを30〜50°C の範囲で端部B,B'から中央部A に向けて単調に増加する温度分布を得ることができる。従って、図８の(B) に図示される様に、例えば、非接触で端部B'の近傍のセラミック管64の遠赤外線を被接触温度計71に導光することにより、この端部B'の温度を検出することができる。
【００３１】
従って、この端部B'の温度に基づいて、図９に図示する様に、一方は温度制御装置72A で高周波電力63の電圧(V6)を制御し、また、他方は圧力制御装置72B でエア供給装置21A の供給圧力を制御することによって、目標とする被加工体３の誘電体32の温度分布を30〜50°C の範囲で高い再現性で被加工体３の加工処理を行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるオゾン発生管の製造方法およびその製造装置を用いることにより、被加工体の中央部での最高温度を押さえてアウトガスの発生を抑制するとともに、発生したアウトガスを被加工体の外部に排出することによりボイドの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、本発明による他のオゾン発生管の製造方法およびその製造装置を用いることにより、オゾン発生管の製造時の中央部温度をより低く抑えることができるので、オゾン発生管の絶縁耐久性の低下の原因となる, 鉛ガラス内のボイドの発生、および鉛粒子の析出を抑制することができ、同時に、製造条件の低温化による省エネルギ効果も期待できるオゾン発生管の製造方法およびその製造装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるオゾン発生管の製造装置の要部断面構成図
【図２】オゾン発生管の製造方法の工程図
【図３】被加工体の加熱過程および冷却過程の温度分布特性図であり、(A) は加熱過程の温度分布特性図、(B) は冷却過程の温度分布特性図、(C) は経時特性図
【図４】従来技術によるオゾン発生管の製造装置の要部断面構成図
【図５】オゾン発生装置の要部構成図
【図６】従来技術の被加工体の加熱過程の温度分布特性図
【図７】従来技術および本発明に関わるオゾン発生管の断面構造およびその製造方法の概念を説明図
【図８】本発明の他の実施例によるオゾン発生管の製造装置の分散巻きコイルの要部構成図および非接触温度監視装置の配置図
【図９】他の実施例によるオゾン発生管の製造装置の要部断面構成図
【符号の説明】
１、５、６    オゾン発生管製造装置
11、51    誘導加熱炉
12〜14,52,62    高周波誘導コイル
15〜17,54,63    高周波電源
２    加圧手段
21,21A    エア供給装置
22    エア導入管
23    エア封入治具
24    Ｏリング
３    被加工体
31    ＳＵＳ管
32    鉛ガラス管
33    電極
61    分散巻き誘導加熱炉
62    分散巻き高周波誘導コイル
64    セラミック管
７    制御手段
71    温度センサ
71a     セラミックパイプ
72    制御装置
72A     温度制御装置
72B     圧力制御装置
A     中央部
B,B'    端部
ΔT     温度差
F1〜F3,F5,F6    周波数
V1〜V3,V5,V6    電源電圧
【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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