專利名稱：臭氧發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過放電生成臭氧化氣體的臭氧發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
臭氧發(fā)生裝置具有由金屬管形成的接地電極和在圓筒狀的玻璃管(電介質(zhì))的內(nèi)面形成有導(dǎo)電層的電極，以及在上述玻璃管的內(nèi)徑部設(shè)置的高壓電極，往該金屬管的內(nèi)側(cè)與玻璃管的外側(cè)的間隙中供給含氧氣體，對(duì)接地電極和高壓電極施加高電壓，通過放電而生成臭氧化氣體(參考專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平8-M5203號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
這樣的臭氧發(fā)生裝置在通過放電生成臭氧時(shí)會(huì)因接地電極、高壓電極及其附近發(fā)熱而伴有溫度上升。由于溫度上升會(huì)降低生成臭氧的效率，因此采用在接地電極的外周側(cè)通冷卻水來冷卻放電部的結(jié)構(gòu)?？墒?，必須使用冷卻水的結(jié)構(gòu)是使臭氧發(fā)生裝置的小型化變得困難的主要原因， 同時(shí)在生成臭氧時(shí)除必須確保冷卻水外，若是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，還有因冷卻系統(tǒng)被腐蝕而導(dǎo)致漏水等的問題。本發(fā)明的目的是提供一種消除了上述問題、不需使用冷卻水、小型且易于維護(hù)的
臭氧發(fā)生裝置。本發(fā)明的臭氧發(fā)生裝置具備由近似筒狀的金屬管形成的接地電極和在該接地電極的內(nèi)側(cè)接近同心地設(shè)置的高電壓電極，其中，所述高電壓電極具有近似筒狀的電介質(zhì)，并對(duì)在該電介質(zhì)的內(nèi)周面形成的導(dǎo)電層施加高電壓，往所述接地電極和所述高電壓電極之間形成的放電間隙內(nèi)供給含氧氣體，生成臭氧，其特征在于，所述接地電極與在其外周側(cè)的長(zhǎng)邊方向上伸出的多個(gè)氣冷用散熱片一體形成。根據(jù)本發(fā)明，由于接地電極和氣冷用散熱片一體形成，因此可以得到不需使用冷卻水、小型、加工容易且低成本的氣冷式臭氧發(fā)生裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的臭氧發(fā)生裝置的剖視構(gòu)成圖。圖2是圖1的A-A線上的接地電極的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的臭氧發(fā)生裝置的三視圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的臭氧發(fā)生裝置的三視圖。圖5是表示實(shí)施例3的臭氧發(fā)生裝置的性能的一例的特性圖。圖6是表示實(shí)施例3的臭氧發(fā)生裝置的性能的一例的特性圖。圖7是表示實(shí)施例3的臭氧發(fā)生裝置的性能的一例的特性圖。
具體實(shí)施例方式基于圖示對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的臭氧發(fā)生裝置的剖視構(gòu)成圖，圖2是圖1的A-A 線上的接地電極的剖視圖。在圖1和圖2中，1是由近似筒狀的金屬管形成的接地電極，具有在其外周側(cè)的長(zhǎng)邊方向上呈放射狀伸出的多個(gè)氣冷用散熱片2 (參考圖i)。該氣冷用散熱片2通過鋁的擠出成形和接地電極1 一體形成。并且，在該接地電極1的一端設(shè)有原料氣入口孔3，在另一端設(shè)有臭氧化氣體出口孔4。另外，該接地電極1的結(jié)構(gòu)是通過將其內(nèi)面進(jìn)行氧化薄膜處理來保護(hù)基底金屬。5是在接地電極1的內(nèi)側(cè)接近同心地設(shè)置的高電壓電極，其是由近似筒狀的電介質(zhì)(玻璃管)構(gòu)成，并且在其內(nèi)周面形成有可以施加高電壓的鍍金屬的導(dǎo)電層6。7是固定在高電壓電極5的一端的特氟綸(77口 >，注冊(cè)商標(biāo))制的絕緣構(gòu)件， 貫穿其中心部位支承向?qū)щ妼?施加高電壓的高壓電極構(gòu)件8。該絕緣構(gòu)件7經(jīng)由設(shè)置在接地電極1的原料氣入口孔3側(cè)端部的可動(dòng)性密封構(gòu)件9被保持在接地電極1上。該可動(dòng)性密封構(gòu)件9在絕緣構(gòu)件7插入時(shí)、拆卸時(shí)收縮，在絕緣構(gòu)件7插入后、拆卸后通過彈性反跳作用將絕緣構(gòu)件7和接地電極1之間的間隙部密封。10是密封接地電極1的臭氧化氣體出口孔4側(cè)端部的特氟綸(77口 >，注冊(cè)商標(biāo))制的絕緣密封構(gòu)件。11是在接地電極1 和高電壓電極5之間形成的氣體流路，從設(shè)置在接地電極1上的原料氣入口孔3供給干燥空氣或者露點(diǎn)在40°C以下的氧濃縮氣體。12是電源部，13是逆變器，14是用于產(chǎn)生高電壓的高壓變壓器，由這些器件構(gòu)成向高壓電極構(gòu)件8供給高電壓的電源裝置。通過逆變器13將電源部12的電壓變換至規(guī)定的交流頻率后，使用高壓變壓器14升至高電壓，然后施加到高壓電極構(gòu)件8上。14是連接在高壓變壓器14和高壓電極構(gòu)件8之間的可視化熔斷器，其是由透明的特氟綸($ 7 口 >，注冊(cè)商標(biāo))管包裹的熔點(diǎn)為217°C的低熔點(diǎn)熔絲。該熔斷器9的材質(zhì)是以Sn、Ag和Cu為成分的合金，使用了直徑為100 μ m的熔絲。這樣構(gòu)成的臭氧發(fā)生裝置，在讓冷卻用空氣沿著接地電極1的氣冷用散熱片2流動(dòng)的狀態(tài)下，供給從原料入口孔3導(dǎo)入的露點(diǎn)在40°C以下的氧濃縮氣體，通過接地電極1和高電壓電極5之間的放電生成臭氧化氣體，并從臭氧化氣體出口孔4排出到使用場(chǎng)所。另外，通過連續(xù)進(jìn)行生成臭氧的放電，將接地電極1的內(nèi)面氧化，從而形成保護(hù)其基底金屬的薄膜，但也可以預(yù)先對(duì)接地電極內(nèi)面進(jìn)行氧化薄膜處理，藉此形成保護(hù)膜。如上所述，根據(jù)實(shí)施例1，臭氧發(fā)生裝置具備由近似筒狀的金屬管形成的接地電極和在該接地電極1的內(nèi)側(cè)接近同心地設(shè)置的高電壓電極5，其中，所述高電壓電極具有近似筒狀的電介質(zhì)，可以對(duì)在該電介質(zhì)的內(nèi)周面形成的導(dǎo)電層施加高電壓，往所述接地電極 1和所述高電壓電極5之間形成的放電間隙內(nèi)供給含氧氣體用以生成臭氧，所述接地電極 1與在其外周側(cè)的長(zhǎng)邊方向上伸出的多個(gè)氣冷用散熱片2—體形成，因此，可以得到不需使用冷卻水、小型、加工容易且低成本的臭氧發(fā)生裝置。此外，因?yàn)闅饫溆蒙崞?是鋁制的、通過擠出成形法而成形的，所以可以高效生產(chǎn)。
還有，因?yàn)榻拥仉姌O1是通過氧化薄膜處理來保護(hù)基底金屬的內(nèi)面，所以可以提高其耐久性。此外，因?yàn)楦唠妷弘姌O5是將電介質(zhì)和高壓電極構(gòu)件8 一體化而構(gòu)成的，并可以自由裝卸地保持在接地電極1上，其中，所述高壓電極構(gòu)件8經(jīng)由絕緣構(gòu)件7由所述電介質(zhì)支承，并向所述導(dǎo)電層6施加高電壓，所以通過簡(jiǎn)單操作就可以從裝置主體裝卸或更換高電壓電極5。此外，因?yàn)楦唠妷弘姌O5是經(jīng)由可視化熔斷器15而被供給高電壓的，所以在保護(hù)裝置的安全的同時(shí)，還可以容易地發(fā)現(xiàn)故障的發(fā)生。實(shí)施例2圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的臭氧發(fā)生裝置的三視圖。在實(shí)施例2中，多個(gè)(圖中是5個(gè))放電管單元20組合成一個(gè)整體而構(gòu)成放電管集合體30，并且作為整體構(gòu)成氣冷式臭氧發(fā)生裝置，其中，所述放電管單元20是由實(shí)施例1 的臭氧發(fā)生裝置的接地電極1和經(jīng)由絕緣構(gòu)件7被保持在接地電極1上的高電壓電極5構(gòu)成的。在放電管集合體30中，各放電管單元20被分別收納、固定在形成通風(fēng)路的筐體 31，被并列設(shè)置在形成原料氣入口 33的共同的基臺(tái)32和形成臭氧化氣體出口 35的共同的基臺(tái)34上。此外，雖然沒有圖示，各放電管單元20是通過共同設(shè)置的包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置，，或者通過為各放電管單元20分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置來被供給高電壓的。根據(jù)實(shí)施例2，按照臭氧發(fā)生容量所需數(shù)量的放電管單元20 —體組合而構(gòu)成放電管集合體30，藉此可以容易地制造與臭氧發(fā)生容量相適應(yīng)的氣冷式臭氧發(fā)生裝置。實(shí)施例3圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的臭氧發(fā)生裝置的三視圖。另外，在圖4中，主視圖和側(cè)視圖省略了筐體的一部分。在實(shí)施例3中，使用了多組(圖中為2組)實(shí)施例2的臭氧發(fā)生裝置中的放電管集合體30，作為整體構(gòu)成了氣冷式臭氧發(fā)生裝置。將各放電管集合體30沿著共同的筐體40的相對(duì)的內(nèi)側(cè)壁垂直地配置固定，將包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置50配置在筐體40的中央部位，通過設(shè)置在筐體40下部的風(fēng)扇60向各放電管集合體30輸送冷卻用空氣70，藉此用空氣冷卻放電管單元20。冷卻用空氣70從筐體40的下方分流到各放電管集合體30的放電管單元20，再從筐體40的上方向外部排出。這樣構(gòu)成的臭氧發(fā)生裝置，向各放電管集合體30的放電管單元20供給從原料入口孔33導(dǎo)入的露點(diǎn)在40°C以下的氧濃縮氣體，通過接地電極1和高電壓電極5之間的放電生成臭氧化氣體，并從臭氧化氣體出口 35排出到使用場(chǎng)所。在該臭氧發(fā)生裝置中，產(chǎn)生IOOg/小時(shí)的臭氧的放電功率約為0.9kW，由風(fēng)扇60輸送約為5m3/分鐘的空氣可以將放電管單元20冷卻至與周圍環(huán)境的溫差達(dá)到10°C左右。這樣得到的臭氧生成量與電氣特性、氣氛溫度依賴性的關(guān)系示于圖5至圖7中。圖5圖示了氣體流量為20L/分鐘、14L/分鐘和9L/分鐘時(shí)電流與臭氧濃度的關(guān)系。電流越大，或者氣體流量越小，則臭氧濃度就越高，其最大濃度為190g /Nm3。圖6圖示了氣體流量為20L/分鐘、14L/分鐘和9L/分鐘時(shí)放電功率與臭氧生成量的關(guān)系。放電功率越大，或者氣體流量越大，則臭氧生成量就越高，其最大值為140g/小時(shí)。圖7圖示了臭氧生成能力的氣氛溫度依賴性。圖表中顯示出氣氛溫度升高則臭氧生成能力會(huì)有降低的傾向，但即使在40°C的高溫下也可以達(dá)到設(shè)計(jì)值，顯示出可以耐受通常的使用。上述的各特性是通過共同的電源裝置向構(gòu)成放電管集合體30的5個(gè)放電管單元 20施加高電壓時(shí)的結(jié)果；但在為各放電管單元20分別對(duì)應(yīng)設(shè)置電源裝置時(shí)，平均每個(gè)放電管單元的臭氧生成濃度、臭氧生成量也大致相同。根據(jù)實(shí)施例3，將多組由多個(gè)放電管單元20 —體化組成的放電管集合體30，和包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置50 —起收納入共同的筐體40中，通過從外部供給冷卻用空氣，可以制造小型的與臭氧發(fā)生容量相適應(yīng)的氣冷式臭氧發(fā)生裝置。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性由本發(fā)明得到的臭氧發(fā)生裝置，可以作為水處理設(shè)備等的生成臭氧化氣體的裝置有效地利用。符號(hào)的說明1接地電極2氣冷用散熱片3原料氣入口孔4臭氧化氣體出口孔5高電壓電極6導(dǎo)電層7絕緣構(gòu)件8高電壓電極構(gòu)件9可動(dòng)性密封構(gòu)件10絕緣密封構(gòu)件11氣體流路12電源部13逆變器14高壓變壓器15可視化熔斷器20放電管單元30放電管集合體31 筐體32 基臺(tái)33原料氣入口34 基臺(tái)35臭氧化氣體出口40 筐體
50電源裝置60 風(fēng)扇70冷卻用空氣
權(quán)利要求
1.一種臭氧發(fā)生裝置，具備由近似筒狀的金屬管形成的接地電極和在該接地電極的內(nèi)側(cè)接近同心地設(shè)置的高電壓電極，其中，所述高電壓電極具有近似筒狀的電介質(zhì)，并對(duì)在該電介質(zhì)的內(nèi)周面形成的導(dǎo)電層施加高電壓，往所述接地電極和所述高電壓電極之間形成的放電間隙內(nèi)供給含氧氣體，用以生成臭氧，其特征在于，所述接地電極與在其外周側(cè)的長(zhǎng)邊方向上伸出的多個(gè)氣冷用散熱片一體形成。
2.如權(quán)利要求1所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣冷用散熱片是鋁制的、通過擠出成形法而成形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述接地電極通過氧化薄膜處理保護(hù)基底金屬的內(nèi)面。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述高電壓電極是由所述電介質(zhì)和高壓電極構(gòu)件一體化構(gòu)成的，并自由裝卸地保持在所述接地電極上，其中，所述高壓電極構(gòu)件經(jīng)由絕緣密封構(gòu)件由所述電介質(zhì)支承，并向所述導(dǎo)電層施加高電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述高電壓電極經(jīng)由可視化熔斷器被供給高電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述可視化熔斷器是熔點(diǎn)在250°C 以下的低熔點(diǎn)金屬，并包裹有半透明的特氟綸(f 7 口 >，注冊(cè)商標(biāo))管。
7.如權(quán)利要求1所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，所述高電壓電極與所述接地電極共同構(gòu)成放電管單元，其中，所述高電壓電極是由電介質(zhì)和連接到所述導(dǎo)電層并施加高電壓的高壓電極構(gòu)件一體化構(gòu)成的，并被插入保持于所述接地電極。
8.如權(quán)利要求7所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，具備多個(gè)所述放電管單元，所述放電管單元在形成通風(fēng)路的共同的筐體中組合成一個(gè)整體而構(gòu)成放電管集合體，從所述筐體的外部向所述放電管集合體的各放電管單元供給冷卻用空氣。
9.如權(quán)利要求8所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，具備多組所述的放電管集合體，將所述放電管集合體和向構(gòu)成所述放電管集合體的放電管單元供給高電壓的包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置收納入共同的筐體中，從所述筐體的外部向所述放電管集合體的各放電管單元供給冷卻用空氣。
10.如權(quán)利要求8或9所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，通過為多個(gè)放電管單元共同設(shè)置的包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置，向所述放電管單元供給高電壓。
11.如權(quán)利要求8或9所述的臭氧發(fā)生裝置，其特征在于，通過為各放電管單元分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的包括逆變器和高壓變壓器的電源裝置，向所述放電管單元供給高電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不需使用冷卻水、小型且易于維護(hù)的臭氧發(fā)生裝置。臭氧發(fā)生裝置具備由近似筒狀的金屬管形成的接地電極1和在該接地電極的內(nèi)側(cè)接近同心地設(shè)置的高電壓電極5，其中，所述高電壓電極5具有近似筒狀的電介質(zhì)，并對(duì)在該電介質(zhì)的內(nèi)周面形成的導(dǎo)電層6施加高電壓，往所述接地電極和所述高電壓電極之間形成的放電間隙內(nèi)供給含氧氣體，用以生成臭氧，所述接地電極與在其外周側(cè)的長(zhǎng)邊方向上伸出的多個(gè)氣冷用散熱片2一體形成。
文檔編號(hào)C01B13/11GK102421700SQ20098015913
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者山內(nèi)四郎, 藤田富男, 長(zhǎng)尾仁 申請(qǐng)人:多田電機(jī)株式會(huì)社