JP2564715B2 - プレート型オゾン発生機 - Google Patents
プレート型オゾン発生機Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
-
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
- C01B2201/12—Plate-type dischargers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数枚の板状の放電セ
ルを重ねて構成したプレート型オゾン発生機に関する。
ルを重ねて構成したプレート型オゾン発生機に関する。
【０００２】
【従来の技術】プレート型オゾン発生機に使用される放
電セルは、図２に示すように、２枚の電極１，１を対向
させてこの間に放電空隙２を形成し、この放電空隙２に
供給される空気、酸素等の原料ガスをオゾン化する構成
になっている。各電極１は、金属板の表面に誘電体を被
覆して構成され、その厚みは、伝熱の抵抗とならないよ
うに約1.０ｍｍと薄くされている。そして、この放電セ
ルを、ヒートシンクと呼ばれる冷却体を挟んで複数重ね
ることにより、所定容量のプレート型オゾン発生機が構
成される。３は電極１，１間に放電空隙２を形成するた
めの額縁状のパッキン、４は絶縁体セパレータである。
電セルは、図２に示すように、２枚の電極１，１を対向
させてこの間に放電空隙２を形成し、この放電空隙２に
供給される空気、酸素等の原料ガスをオゾン化する構成
になっている。各電極１は、金属板の表面に誘電体を被
覆して構成され、その厚みは、伝熱の抵抗とならないよ
うに約1.０ｍｍと薄くされている。そして、この放電セ
ルを、ヒートシンクと呼ばれる冷却体を挟んで複数重ね
ることにより、所定容量のプレート型オゾン発生機が構
成される。３は電極１，１間に放電空隙２を形成するた
めの額縁状のパッキン、４は絶縁体セパレータである。
【０００３】このようなプレート型オゾン発生機は、放
電セルの放電空隙２を狭く均一に保持できるので、低電
圧で放電が可能となる。また、電極１，１の大型化およ
び冷却が容易である。従って、チューブ型等に比べて、
高濃度オゾンの発生に適している。
電セルの放電空隙２を狭く均一に保持できるので、低電
圧で放電が可能となる。また、電極１，１の大型化およ
び冷却が容易である。従って、チューブ型等に比べて、
高濃度オゾンの発生に適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
プレート型オゾン発生機も、半導体製造装置に使用され
るような高濃度で高圧力のオゾンガスを発生させようと
すると、オゾン発生効率の低下が問題になってくる。
プレート型オゾン発生機も、半導体製造装置に使用され
るような高濃度で高圧力のオゾンガスを発生させようと
すると、オゾン発生効率の低下が問題になってくる。
【０００５】即ち、プレート型オゾン発生機で上記の如
き高濃度、高圧力のオゾンガスを発生させるためには、
かなりの電極面積と、要求されるオゾンガスの圧力に見
合う原料ガス圧とが必要になる。ところが、薄い電極
１，１は大型化により変形し易くなり、このような状態
で放電空隙２の内圧が高められると、大きな歪みを生じ
る。その結果、放電ギャップの均一性が保てなくなり、
オゾン発生効率が低下するのである。
き高濃度、高圧力のオゾンガスを発生させるためには、
かなりの電極面積と、要求されるオゾンガスの圧力に見
合う原料ガス圧とが必要になる。ところが、薄い電極
１，１は大型化により変形し易くなり、このような状態
で放電空隙２の内圧が高められると、大きな歪みを生じ
る。その結果、放電ギャップの均一性が保てなくなり、
オゾン発生効率が低下するのである。
【０００６】この問題を解決するためには、電極１，１
の支持部材を強固にすることが有効と考えられる。しか
し、この対策は、支持部材を大型にする上に、放電セル
のパッキン３に大きな締付力を加えることになり、パッ
キン３の信頼性を低下させる原因になる。従って、機械
的な補強で電極１，１の変形を抑えることは好ましくな
く、現実には、電極１，１の変形によるオゾン発生効率
の低下を余儀なくされている。
の支持部材を強固にすることが有効と考えられる。しか
し、この対策は、支持部材を大型にする上に、放電セル
のパッキン３に大きな締付力を加えることになり、パッ
キン３の信頼性を低下させる原因になる。従って、機械
的な補強で電極１，１の変形を抑えることは好ましくな
く、現実には、電極１，１の変形によるオゾン発生効率
の低下を余儀なくされている。
【０００７】また、半導体製造装置に使用されるような
高濃度のオゾンガスを発生させるためには、冷却器を液
体により強冷する必要がある。しかし、冷却器の温度が
極端に低下すると、結露が生じる。放電セルには高電圧
が印加されているため、この結露は絶縁不良の原因とな
る。
高濃度のオゾンガスを発生させるためには、冷却器を液
体により強冷する必要がある。しかし、冷却器の温度が
極端に低下すると、結露が生じる。放電セルには高電圧
が印加されているため、この結露は絶縁不良の原因とな
る。
【０００８】本発明の目的は、放電セルが大型で、その
内圧が高い場合も、放電セルを補強することなくその変
形を確実に防ぐことができるプレート型オゾン発生機を
提供することにある。
内圧が高い場合も、放電セルを補強することなくその変
形を確実に防ぐことができるプレート型オゾン発生機を
提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、放電セルが強冷され
た場合も結露のおそれがないプレート型オゾン発生機を
提供することにある。
た場合も結露のおそれがないプレート型オゾン発生機を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のプレート型オゾ
ン発生機は、板状の放電セルを重ね、原料ガスを各放電
セル内に流通させてオゾン化するオゾン発生機本体と、
該オゾン発生機本体を収容する圧力容器と、該圧力容器
内に、オゾン発生機本体の各放電セル内に供給される原
料ガスの圧力とほぼ同じ圧力の与圧ガスを供給する手段
を具備している。
ン発生機は、板状の放電セルを重ね、原料ガスを各放電
セル内に流通させてオゾン化するオゾン発生機本体と、
該オゾン発生機本体を収容する圧力容器と、該圧力容器
内に、オゾン発生機本体の各放電セル内に供給される原
料ガスの圧力とほぼ同じ圧力の与圧ガスを供給する手段
を具備している。
【００１１】
【作用】オゾン発生機本体の放電セル内外での圧力差が
減るので、放電セルが大型で変形しやすい場合にその内
圧を高めても、放電セルの変形が抑えられる。圧力容器
内に供給する与圧ガスとして、放電セルの冷媒より露点
が低い乾燥ガスを使用することより、結露による絶縁不
良も防止される。
減るので、放電セルが大型で変形しやすい場合にその内
圧を高めても、放電セルの変形が抑えられる。圧力容器
内に供給する与圧ガスとして、放電セルの冷媒より露点
が低い乾燥ガスを使用することより、結露による絶縁不
良も防止される。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明を実施したプレート型オゾン発生機
の一例を模式的に示す側面図である。
する。図１は本発明を実施したプレート型オゾン発生機
の一例を模式的に示す側面図である。
【００１３】本発明のプレート型オゾン発生機は、複数
枚の板状放電セル１１により構成されたオゾン発生機本
体１０と、オゾン発生機本体１０を収容する圧力容器２
０とを具備している。
枚の板状放電セル１１により構成されたオゾン発生機本
体１０と、オゾン発生機本体１０を収容する圧力容器２
０とを具備している。
【００１４】オゾン発生機本体１０における複数枚の放
電セル１１は、２枚の支持板１２，１２の間に冷却器１
３を挟んだ状態で重ねられ、これを、ロッド１４により
連結された２枚の端板１５，１５間にボルト１６，１６
で保持することによって支持されている。冷却器１３
は、液冷式で、絶縁油等の冷却液を循環される。原料ガ
スは、配管マニホールド１７から各放電セル１１へ所定
圧力で供給される。
電セル１１は、２枚の支持板１２，１２の間に冷却器１
３を挟んだ状態で重ねられ、これを、ロッド１４により
連結された２枚の端板１５，１５間にボルト１６，１６
で保持することによって支持されている。冷却器１３
は、液冷式で、絶縁油等の冷却液を循環される。原料ガ
スは、配管マニホールド１７から各放電セル１１へ所定
圧力で供給される。
【００１５】圧力容器２０は、図示されない支持部材に
より、内部にオゾン発生器本体１０を支持している。圧
力容器２０内には、上部の導入管２１より与圧ガスが供
給される。圧力容器２０内の与圧ガスは、各放電セル１
１の内圧と同じ圧力に保持され、下部の排出管２２より
僅かずつ排出される。原料ガスは、圧力容器２０内の与
圧ガスと混じらないように、専用のガス管にて配管マニ
ホールド１７へ送られ、各放電セル１１から排出される
オゾンガスも、同様に専用ガス管にて圧力容器２０の外
へ導出される。
より、内部にオゾン発生器本体１０を支持している。圧
力容器２０内には、上部の導入管２１より与圧ガスが供
給される。圧力容器２０内の与圧ガスは、各放電セル１
１の内圧と同じ圧力に保持され、下部の排出管２２より
僅かずつ排出される。原料ガスは、圧力容器２０内の与
圧ガスと混じらないように、専用のガス管にて配管マニ
ホールド１７へ送られ、各放電セル１１から排出される
オゾンガスも、同様に専用ガス管にて圧力容器２０の外
へ導出される。
【００１６】与圧ガスは、冷却器１３の表面で結露しな
い乾燥度を持つものとし、安価な計装空気が望ましい。
また、電気的絶縁性の高いＳＦ6 ，Ｎ2 等も望ましい。
い乾燥度を持つものとし、安価な計装空気が望ましい。
また、電気的絶縁性の高いＳＦ6 ，Ｎ2 等も望ましい。
【００１７】原料ガスとしては、空気、酸素等を使用す
るが、高濃度化のためには酸素が必要である。
るが、高濃度化のためには酸素が必要である。
【００１８】本発明のプレート型オゾン発生機では、放
電セル１１内の圧力と、圧力容器２０内の圧力とが等し
くされ、セル内外の圧力差を生じないので、放電セル１
１が大型で、且つ、その内部に高圧の原料ガスが供給さ
れた場合も、放電セル１１の電極に変形が生じず、放電
ギャップの均一性が保たれる。従って、高濃度、高圧力
のオゾンガスが効率よく生成される。
電セル１１内の圧力と、圧力容器２０内の圧力とが等し
くされ、セル内外の圧力差を生じないので、放電セル１
１が大型で、且つ、その内部に高圧の原料ガスが供給さ
れた場合も、放電セル１１の電極に変形が生じず、放電
ギャップの均一性が保たれる。従って、高濃度、高圧力
のオゾンガスが効率よく生成される。
【００１９】圧力容器２０内の与圧ガスは、僅かずつ排
出されているので、オゾン発生機本体１０から原料ガス
が漏出した場合は、そのガスが与圧ガスに混ざって圧力
容器２０の外へ排出される。そのため、排出ガスの計器
分析により、原料ガスの漏洩が自動検知される。与圧ガ
スとして、原料ガス（酸素、超乾燥空気等）を使うこと
もできるが、その場合は、オゾン発生機本体１０からの
原料ガスの漏洩を検出することは困難となる。
出されているので、オゾン発生機本体１０から原料ガス
が漏出した場合は、そのガスが与圧ガスに混ざって圧力
容器２０の外へ排出される。そのため、排出ガスの計器
分析により、原料ガスの漏洩が自動検知される。与圧ガ
スとして、原料ガス（酸素、超乾燥空気等）を使うこと
もできるが、その場合は、オゾン発生機本体１０からの
原料ガスの漏洩を検出することは困難となる。
【００２０】本発明のプレート型オゾン発生機で実際に
オゾンガスを生成した場合の結果を表１に示す。圧力容
器２０内に与圧をかけない場合の発生オゾン濃度が１２
２ｇ−Ｏ3 ／Ｎｍ3 であるのに対し、圧力容器２０内に
原料ガス圧力に相当する与圧を付加した場合は、１３２
ｇ−Ｏ3 ／Ｎｍ3 と８％以上も発生オゾン濃度が上昇す
る。与圧の有無以外の条件変化はないので、このオゾン
発生効率の向上は、与圧の付加により放電ギャップの均
一性が向上したためと考えられる。なお、放電セル数は
６枚、電極面積は１８００ｃｍ2 とした。
オゾンガスを生成した場合の結果を表１に示す。圧力容
器２０内に与圧をかけない場合の発生オゾン濃度が１２
２ｇ−Ｏ3 ／Ｎｍ3 であるのに対し、圧力容器２０内に
原料ガス圧力に相当する与圧を付加した場合は、１３２
ｇ−Ｏ3 ／Ｎｍ3 と８％以上も発生オゾン濃度が上昇す
る。与圧の有無以外の条件変化はないので、このオゾン
発生効率の向上は、与圧の付加により放電ギャップの均
一性が向上したためと考えられる。なお、放電セル数は
６枚、電極面積は１８００ｃｍ2 とした。
【００２１】
【表１】
【００２２】オゾン発生効率は、オゾン発生量／電力使
用量で表わされる。従来の効率改善は、主に、オゾンガ
ス発生に必要な電気エネルギーを小さくしてオゾン発生
のトータルエネルギーを節約する観点から進められてい
た。しかし、その成果は、過去１０〜１５年で高々１０
〜１５％程度である。本発明は、このオゾン発生効率を
一挙に５〜１０％高めることができ、その効果は甚大で
ある。
用量で表わされる。従来の効率改善は、主に、オゾンガ
ス発生に必要な電気エネルギーを小さくしてオゾン発生
のトータルエネルギーを節約する観点から進められてい
た。しかし、その成果は、過去１０〜１５年で高々１０
〜１５％程度である。本発明は、このオゾン発生効率を
一挙に５〜１０％高めることができ、その効果は甚大で
ある。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプレート型オゾン発生機は、放電セル内外の圧力差を
減らすことにより、放電セルの変形を抑え、放電ギャッ
プの均一性を保つので、放電セルを大型化したり、放電
セルに高圧の原料ガスを供給しても、オゾン発生効率が
低下しない。従って、高濃度、高圧力のオゾンガスを効
率よく生成することができる。また、放電セルの変形を
抑えるにあたって、補強の如き機械的手段を採用しない
ので、支持部材の大型化が回壁されると共に、放電セル
の締付力が強くならず、そのギャップを確保するための
ガスケットに無理な力がかからないので、ガスケットの
耐久性、信頼性を高めることもできる。
のプレート型オゾン発生機は、放電セル内外の圧力差を
減らすことにより、放電セルの変形を抑え、放電ギャッ
プの均一性を保つので、放電セルを大型化したり、放電
セルに高圧の原料ガスを供給しても、オゾン発生効率が
低下しない。従って、高濃度、高圧力のオゾンガスを効
率よく生成することができる。また、放電セルの変形を
抑えるにあたって、補強の如き機械的手段を採用しない
ので、支持部材の大型化が回壁されると共に、放電セル
の締付力が強くならず、そのギャップを確保するための
ガスケットに無理な力がかからないので、ガスケットの
耐久性、信頼性を高めることもできる。
【００２４】与圧ガスとして乾燥ガスを使用すれば、結
露による絶縁性低下も合わせ防ぐことができ、冷却能の
向上から、オゾンガスの高濃度化を図ることもできる。
露による絶縁性低下も合わせ防ぐことができ、冷却能の
向上から、オゾンガスの高濃度化を図ることもできる。
【図１】本発明のプレート型オゾン発生機の構造を示す
側面図である。
側面図である。
【図２】放電セルの構造を示す断面図
１０ オゾン発生機本体 １１ 放電セル １３ 冷却器 ２０ 圧力容器
Claims (2)
- 【請求項１】 板状の放電セルを重ね、原料ガスを各放
電セル内に流通させてオゾン化するオゾン発生機本体
と、該オゾン発生機本体を収容する圧力容器と、該圧力
容器内に、オゾン発生機本体の各放電セル内に供給され
る原料ガスの圧力とほぼ同じ圧力の与圧ガスを供給する
手段とを具備したことを特徴とするプレート型オゾン発
生機。 - 【請求項２】 前記与圧ガスが、放電セルを冷却する冷
媒の温度より露点が低い乾燥ガスである請求項１のプレ
ート型オゾン発生機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224568A JP2564715B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | プレート型オゾン発生機 |
| CA002092175A CA2092175C (en) | 1991-08-08 | 1992-07-27 | Plate-type ozonizer |
| DE69230169T DE69230169T2 (de) | 1991-08-08 | 1992-07-27 | Plattenförmiger ozonerzeuger |
| PCT/JP1992/000960 WO1993002959A1 (fr) | 1991-08-08 | 1992-07-27 | Ozoneur en forme de plaque |
| EP92916119A EP0554457B1 (en) | 1991-08-08 | 1992-07-27 | Plate-shaped ozonizer |
| US08/030,300 US5435978A (en) | 1991-08-08 | 1993-06-08 | Plate-type ozonizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224568A JP2564715B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | プレート型オゾン発生機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543204A JPH0543204A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2564715B2 true JP2564715B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=16815808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224568A Expired - Fee Related JP2564715B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | プレート型オゾン発生機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5435978A (ja) |
| EP (1) | EP0554457B1 (ja) |
| JP (1) | JP2564715B2 (ja) |
| CA (1) | CA2092175C (ja) |
| DE (1) | DE69230169T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993002959A1 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4400517C2 (de) * | 1994-01-07 | 1996-11-07 | Sorbios Verfahrenstech | Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon |
| JP2983153B2 (ja) * | 1994-04-28 | 1999-11-29 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生装置 |
| JPH1025104A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン発生装置 |
| US6193852B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-02-27 | The Boc Group, Inc. | Ozone generator and method of producing ozone |
| US20030206837A1 (en) | 1998-11-05 | 2003-11-06 | Taylor Charles E. | Electro-kinetic air transporter and conditioner device with enhanced maintenance features and enhanced anti-microorganism capability |
| US6176977B1 (en) | 1998-11-05 | 2001-01-23 | Sharper Image Corporation | Electro-kinetic air transporter-conditioner |
| US7220295B2 (en) | 2003-05-14 | 2007-05-22 | Sharper Image Corporation | Electrode self-cleaning mechanisms with anti-arc guard for electro-kinetic air transporter-conditioner devices |
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