JP2553338B2 - 液体オゾンの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は殺菌，消毒及び漂白、その他一般の酸化等
に使用する液体オゾンの製造装置に関するものである。

従来の技術 従来の液体オゾンの製造装置の１つとして、筒状誘電
体の内面に複数の線状放電極を設け、その筒状誘電体の
肉厚内、或はその外面に面状に誘導電極を設け、これら
の両電極間に交流高電圧、又はパルス電圧を印加して、
該内面に沿面放電を発生させるオゾナイザにおいて、こ
こで生成したオゾンガスを別の装置で冷却して液化する
装置がある。

この装置はその沿面放電区域に酸素ガウ又は空気を供
給し、そこを流動する間にオゾンガスを生成するもので
あるので、該沿面放電区域を通過する際、一旦生成され
たオゾンの一部が上記沿面放電自体によって分解し、再
び酸素に戻るので、オゾン生成効率が低下する。

発明が解決しようとする問題点 この発明は沿面放電区域で一旦生成されたオゾンガス
がそこで再び酸素に戻ることのないようにして、オゾン
ガスの生成効率を向上することを目的とするものであ
る。

他の目的は生成されたオゾンガスを液化温度以下に冷
却して液化し、筒状誘電体の内面にトラップせしめるこ
とである。

又、他の目的は生成されたオゾンガスを、その生成区
域で冷却することによってオゾンガス生成区域の圧力を
低下し、この低下現象によってその区域に新たな酸素を
自動的に供給することである。

更に他の目的はコロナ放電極を設けられている筒状誘
電体の一側面に液化オゾンが付着して沿面放電を妨げる
ことがないようにすることである。

問題点を解決するための手段 この発明の液体オゾンの製造装置は筒状誘電体とオゾ
ン液化部との間にガス流通路を設け、該筒状誘電体のガ
ス流通路側に線状コロナ電極を設け、該線状コロナ電極
と対向するように、かつその筒状誘電体の肉厚の少なく
とも一部分を介して面状誘導電極を設け、両電極間に高
圧交流電源を接続した沿面放電によるオゾナイザに於い
て、前記オゾン液化部の温度をオゾンの液化温度以下に
強冷すると共に、筒状誘電体の温度をオゾンの液化温度
以上にガス流通路の反対側から冷却し、そのガス流通路
で生成したオゾンを熱拡散によって該オゾン液化部に付
着するものである。

作 用 コロナ電極と面状誘導電極との間に交流高電圧を印加
し、筒状誘電体のコロナ電極を配設せる表面に沿面放電
を発生し、ここに酸素ガス又は空気を供給して、オゾン
ガスを生成する。この際、該沿面放電域に対向するオゾ
ン液化部はその附属冷却機構によってオゾンガスの液化
温度以下に冷却され、前記生成したオゾンガスは熱拡散
により急速にオゾン液化部に運ばれ、そこで強冷されて
液体オゾンとなり、該オゾン液化部の表面にトラップさ
れると共に、体積が収縮してこの部分の圧力が低下す
る。

トラップされた液体オゾンはオゾン液化部の表面に沿
って、重力によって流下し、落下孔から外部に流下し、
そこに予じめ用意された容器に貯溜される。

実施例 第１図に示す如くファインセラミック等で形成された
円筒状誘電体１の内面２に、本例では線状電極より成る
コロナ電極３を設け、該円筒状誘電体１の肉厚内に面状
誘導電極４を埋設して、該線状コロナ電極３と面状誘導
電極４との間に円筒状誘電体１の肉厚の一部分を介在せ
しめ、線状コロナ電極３と面状誘導電極４との間に交流
高圧電源５を接続し、この間に交流高電圧を印加し、円
筒状誘電体１の内面２に沿って沿面放電を発生させ、面
状の沿面放電域15を形成せしめる。

円筒状誘電体１の外週面に第３図の冷却フィン６付金
属帯７を第２図の如く捲き付けて第１図の如く、円筒状
誘電体１の外周面1aのほぼ全面に亘って冷却フィン６を
形成する。

なおこの金属帯７は第３図に示すように、アルミニュ
ーム等の帯状金属帯７の両側7a,7aを折り曲げて断面溝
形7bに形成し、その両側折り曲げ片7a,7aに夫々多数の
切り込み7c,7cを入れて、刷子状に形成したものであ
る。

斯様にして円筒状誘電体１の外周面に形成された冷却
フィン６の外側にそれを囲むように蛇管８を設け、蛇管
８の前記冷却フィン６側に複数の噴出孔10を穿設し、蛇
管８の入口11から送り込んだ液体窒素等の液体ガスを各
噴出孔10から、冷却フィン６に向けて吹き付け、液体ガ
スの冷熱で冷却フィン６を強冷し、円筒状誘電体１の内
面２の温度をオゾンガスの液化温度（−112℃）よりや
や高い−100℃にする。

蛇管８の外側を断熱性筐体12で包囲し、その内部の冷
熱を外部に逃げないようにする。

更に円筒状誘電体１の内側に円筒状オゾン液化部14を
同心的に挿入し、その表面14aと筒状誘電体１の内面２
との間にガス流通路15aを形成する。

オゾン液化部14の中心部に酸素ガス供給管16を挿入
し、その下端を前記ガス流通路15aと連通し、この酸素
ガス供給管16から一定圧力に調整された酸素ガスを送入
し、該ガス流通路15aを通過せしめつつ沿面放電区域15
に供給する。

又、酸素ガス供給管16と前記表面14aとの間に冷却室1
7を形成し、ここに液体窒素等の液化ガス18を注入し、
その液化ガス18の冷熱で表面14aをその内側から強冷し
てその表面温度をオゾンガスの液化温度−112℃より充
分に低い温度、本例では−130℃に保つ。

沿面放電域15に供給された酸素ガスは前述の沿面放電
の作用をうけてオゾンガスとなり、それが直ちに拡散作
用によりガス流通路15aを通ってオゾン液化部14の表面1
4aに運ばれ、これに接して液化温度以下に冷却されて液
体オゾン19となって表面14aに付着し、徐々に累積して
表面14aに層を形成し、やがて重力により、14aに沿って
流下し、漏斗状底面20を経て落下孔21に達し、ここに接
続された液体オゾン容器22内に滴下して貯溜される。

又オゾン液化部14の表面14aでオゾンガスが、上述の
ように液化される際、その体積を減じて圧力が低下する
ので、酸素ガス供給管16を通じて酸素ガスは前記圧力の
低下した沿面放電区域15に自動的に供給され、斯様にオ
ゾンの液化と酸素ガスの供給を継続的に行うものであ
る。

効果 この発明は上述の通りの構成であり、沿面放電を発生
する筒状誘電体１の内面２の全域に対応して、ガス流通
路をへだてて円筒状のオゾン液化部14があり、その内側
冷却座17に導入せる液体窒素等の冷熱によってその表面
14aがオゾン液化温度以下に冷却され、上記沿面放電に
よって生成されたオゾンは熱放散によって直ちにオゾン
液化部14の表面14aに運ばれ、ここで液化して表面14aに
付着するので、一旦液化されたオゾンガスは沿面放電域
に戻り、ここで分解して酸素ガスに戻るおそれがない。

従ってオゾンの生成効率が前記従来のものと比較して
著しく向上できる。

又、生成されたオゾンガスが冷却されて液化するの
で、沿面放電区域の圧力が低下し、ここに新たな酸素ガ
スを自動的に供給することができ、液体オゾンの生成を
継続的に行うことができる。

上記の実施例においては筒状誘電体１の内面２にコロ
ナ電極３を設けた例を示したが、その外面1aにコロナ電
極３を設けてもよく、その時は誘電体１の外面1aに沿っ
てガス流通路を設け、該ガス流通路を介して、その外側
に該誘電体１を囲繞してオゾン液化部14を設けるとよ
い。

尚、沿面放電区域でのオゾン生成効率は温度が下るほ
ど上昇するので上記の如く筒状誘電体１の外側を冷却フ
ィン６を介して冷却し、その内面２の温度を充分低く保
ち、沿面放電域を強冷することにより、オゾンの生成効
率を大幅に上昇できる。しかし筒状誘電体１の内面２を
オゾンガスの液化温度（−112℃）以下にすると、ここ
でもオゾンが液化付着して沿面放電が阻害されるので好
ましくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオゾンガスの製造装置の縦断面図、第
２図はその一部分の構成を示す斜視図、第３図は第２図
の部分的拡大斜面図である。 １……筒状誘電体 ２……筒状誘電体の内面 ３……線状コロナ電極 ４……面状誘導電極 ５……高圧交流電源 ６……冷却フィン ８……液化ガス用蛇管 10……噴出孔 14……オゾン液化部 18……液体オゾン 20……落下孔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状誘電体とオゾン液化部との間にガス流
   通路を設け、該筒状誘電体のガス流通路側に線状コロナ
   電極を設け、該線状コロナ電極と対向するように、かつ
   その筒状誘電体の肉厚の少なくとも一部分を介して面状
   誘導電極を設け、両電極間に高圧交流電源を接続した沿
   面放電によるオゾナイザに於いて、前記オゾン液化部の
   温度をオゾンの液化温度以下に強冷すると共に、筒状誘
   電体の温度をオゾンの液化温度以上にガス流通路の反対
   側から冷却し、そのガス流通路で生成したオゾンを熱拡
   散によって該オゾン液化部に付着することを特徴とする
   液体オゾンの製造装置。
2. 【請求項２】オゾン液化部が液化ガスの冷熱を利用して
   冷却されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の液体オゾンの製造装置
3. 【請求項３】筒状誘電体が堅方向に形成され、その下端
   部に液体オゾンの落下孔が形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲１又は２記載の液体オゾンの製造装
   置。