JP3829030B2 - Ozone generation unit, ozone generator and ozone treatment system - Google Patents

Description

上記のような構成によれば、オゾンが放電空間から円柱状のオゾン排出空間に排出される部分の総計面積とオゾン排出空間の開口面積比が設定され、オゾンが共有空間を流れるときの圧力損失を低減させて、各オゾン発生ユニットのオゾンが放電空間からオゾン排出空間に出る部分で圧力差を極力抑えることができる。このため、各オゾン発生ユニットの放電空間を通過するガス流速をほぼ一定とすることができる。
【００３４】
一体にスタック化されたオゾン発生ユニット相互間にそれぞれ耐オゾン性のオーリングを挿入し、ガスシールしてもよい。
【００３５】
上記のような構成によれば、原料ガスおよびオゾンが放電空間およびオゾン排出空間から漏れることなく、オゾンを効率良く回収することができる。
【００３６】
一体にスタック化されたオゾン発生ユニットの貫通スタッドと両端の締付手段の締め付け力をＰ１とし、貫通スタッドの本数をｎ１とし、前記オゾン発生ユニット相互間に装着されたオーリングの個数をｎ２とし、ｎ２個のオーリングのシール性能上必要な圧縮力をＰ２としたとき、下式の関係を満足するようにしてもよい。
【００３７】
Ｐ１×ｎ１＞Ｐ２×ｎ２
上記のような構成によれば、オゾン発生ユニット相互間のオーリングは適正な圧縮力でガスシールされ、貫通スタッド、ナットのサイズあるいは本数およびオーリングのサイズあるいは硬度などを最適に選定することができる。
【００３８】
一体にスタックされたオゾン発生ユニットの貫通スタッドの両端部あるいはオゾン発生ユニットの両端部の保持板に支柱を取付、この支柱を圧力容器内に設けられた摺動体に接続固定すると共に、圧力容器カバーを開けたときに該摺動体が圧力容器外部まで延びる構造としてもよい。
【００３９】
上記のような構成によれば、一体にスタック化されたオゾン発生ユニットの圧力容器内への収納、あるいは圧力容器の外部への取り出しがスムースで容易で、組立あるいはメンテナンス時間を短縮できる。
【００４０】
前記オゾン発生ユニットを構成する冷却体と電極基板およびガスガイドを矩形状とし、一対の沿面電極の給電部と冷却体の冷却水ポートを対向位置あるいは９０°回転位置に配置してもよい。
【００４１】
上記のような構成によれば、沿面電極の給電部への電気接続と冷却水ポートへの配管接続が煩雑にならずに容易に行うことができる。
【００４２】
電極基板の沿面電極を形成していない誘電体の一方の面が接触する冷却体面を電極基板のサイズに合わせ精密にはめ合うように凹部を加工形成してもよい。
【００４３】
上記のような構成によれば、電極基板が冷却体に嵌込まれ、電極基板と冷却体相互の組み合わせが容易にできる。
【００４４】
冷却体の凹部の加工面の平面度を５０μｍ以下とし、表面粗さ０．８ａ以下の加工精度としてもよい。
【００４５】
上記のような構成によれば、電極基板と冷却体を接触面で均一に全面密着させることができる。
【００４６】
冷却体の凹部の加工面のはめ合い深さを電極基板の厚さの１／２から２／３程度としてもよい。
【００４７】
上記のような構成によれば、電極基板の沿面電極面が冷却体の凹部の段部より飛び出すため、原料ガスの供給スペースを確保することができる。
【００４８】
電極基板と冷却体の凹加工面のはめ合い隙間は、電極基板を構成している誘電体と冷却体の熱膨張係数と温度および電極基板サイズを考慮し、最小隙間１０μｍから最大隙間２００μｍの間となるようにしてもよい。
【００４９】
上記のような構成によれば、電極基板と冷却体の嵌め合い部で熱による膨張収縮スペースを確保することができる。
【００５０】
冷却体は冷却水室が設けられたベースとカバーの溶接によって構成され、ベースとカバーの冷却水室側にはそれぞれ補強板を交互に取付、冷却水入口ポートから出口ポートまでをジグザグな流路構成としてもよい。
【００５１】
上記のような構成によれば、補強板によって冷却体の剛性を強めることができ、また、冷却水室内部全般にわたり冷却水を有効に循環させることができる。
【００５２】
電極基板の沿面電極側にガスを供給し放電空間を形成するための間隔片を耐オゾン性の金属としてもよい。
【００５３】
上記のような構成によれば、間隔片の製作が容易で、また、放電空間を容易に形成することができる。
【００５４】
電極基板の沿面電極側にガスを供給し放電空間を形成するための間隔片を耐紫外線および耐オゾン性の絶縁材としてもよい。
【００５５】
上記のような構成によれば、間隔片の製作が容易で、また、放電空間を容易に形成することができる。
【００５６】
間隔片はオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の細長平板とし、等間隔に配置してもよい。
【００５７】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
【００５８】
間隔片はオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の小径の円形平板とし、等間隔に配置してもよい。
【００５９】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
【００６０】
間隔片はオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の小型の矩形平板とし、等間隔に配置してもよい。
【００６１】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
【００６２】
オゾン発生ユニットの放電空間を形成するためのガスガイドが誘電体であってもよい。
【００６３】
上記のような構成によれば、沿面電極とガスガイド間での異常放電を防止でき、安定した沿面放電を得ることができる。
【００６４】
ガスガイドに切削加工を施して凸部を形成し、凸部をオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の細長形状とし、等間隔に配置して放電空間を形成するための間隔片としてもよい。
【００６５】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
また、ガスガイドと間隔片が一体化され容易にオゾン発生ユニットを組立ることができる。
【００６６】
ガスガイドに切削加工を施して凸部を形成し、凸部をオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の小径の円形状とし、等間隔に配置して放電空間を形成するための間隔片としてもよい。
【００６７】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
また、ガスガイドと間隔片が一体化され容易にオゾン発生ユニットを組立ることができる。
【００６８】
ガスガイドに切削加工を施して凸部を形成し、凸部をオゾン発生ユニットの放電空間のギャップが均一に確保できる複数個の小型の矩形形状とし、等間隔に配置して放電空間を形成するための間隔片としてもよい。
【００６９】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
また、ガスガイドと間隔片が一体化され容易にオゾン発生ユニットを組立ることができる。
【００７０】
間隔片を誘電体であるガスガイドに化学的接合法、または接着剤法、または機械的結合法により結合してもよい。
【００７１】
上記のような構成によれば、均一で、かつ、沿面放電面積が最大限となるように放電空間を形成することができる。
また、ガスガイドと間隔片が一体化され容易にオゾン発生ユニットを組立ることができる。
【００７２】
オゾン発生ユニットのガスガイドと保持板の間の弾性体を、耐オゾン性のゴム材としてもよい。
【００７３】
上記のような構成によれば、誘電体である電極基板およびガスガイドをゴムの弾性力で保持固定することができる。また、ゴム材は安価であらゆる形状にすることができる。
【００７４】
オゾン発生ユニットのガスガイドと保持板の間の弾性体は耐オゾン性のバネ体としてもよい。
【００７５】
上記のような構成によれば、誘電体である電極基板とガスガイドを、バネ体の弾性力で保持固定することができる。
【００７６】
弾性体は保持板に加工された溝内に装着され、ガスガイド面を均一に圧縮するよう環状に配置されていてもよい。
【００７７】
上記のような構成によれば、誘電体である電極基板およびガスガイドの全面を均一な弾性力で保持固定することができる。
【００７８】
オゾン発生ユニットを一体化している保持板と冷却体あるいは保持板同士のボルト締結部に、ガスガイドと保持板が直接接しないようにボルトガイドを具備してもよい。
【００７９】
上記のような構成によれば、ガスガイドが保持板に直接接することなく、保持固定時において誘電体から成る電極基板およびガスガイドの破損を防止することができる。
【００８０】
保持板により間接的に保持固定される電極基板およびガスガイドの保持力をＦとし、誘電体から成る電極基板およびガスガイドの静的許容荷重をＰとし、冷却体と電極基板およびガスガイドの移動加速度による力をＷとしたときに下式の関係式を満足するように、弾性体の圧縮率とゴム硬度および形状・寸法を最適になるように選定してもよい。
【００８１】
Ｐ＞Ｆ＞Ｗ
上記のような構成によれば、オゾン発生ユニットの保持力によって、誘電体から成る電極基板が破損することなく、また、間接的に保持固定されている電極基板、間隔片およびガスガイドが輸送時等の移動加速度によっても動じない高品質なオゾン発生ユニットを得ることができる。
【００８２】
ガスガイドの背面に弾性体を介して配置された保持板をオゾン発生ユニット相互間の共用保持板として積層スタック化してもよい。
【００８３】
上記のような構成によれば、部品の共通化による部品点数の削減および組立工数の削減とコンパクトで小型化することができる。
【００８４】
また、沿面放電オゾン発生ユニットに、紫外線照射装置と、過酸化水素製造装置と、触媒分解装置と、放射線発生装置と、超音波発生装置と、ｐＨ調整装置から選ばれた少なくとも１種を付属させてもよい。
【００８５】
上記のような構成によれば、沿面放電オゾン発生器から発生するオゾンの酸化力をさらに強くすることができ、付加価値の高いオゾン発生装置とすることができる。
【００８６】
オゾン発生装置は、原料の酸素を含む気体を供給する気体供給装置と、気体中の水分あるいは酸素以外の気体成分を吸着する吸着装置と、発生したオゾンを水あるいは気体の少なくとも１種に接触させる接触装置と、を含んでいてもよい。
【００８７】
上記のような構成によれば、原料ガスの不純物を取り除くことができ、また、オゾンによる水処理あるいは気体処理などが可能となり、小型で効率的な付加価値の高いオゾン発生装置とすることができる。
【００８８】
活性炭を含む活性炭処理装置と、砂による不純物ろ過装置と、膜によるろ過装置のうち少なくとも１種の浄化装置を具備し、オゾン発生装置により、オゾンに接触させたオゾン処理水もしくはオゾン処理気体を、浄化装置に通過させるかあるいは、該浄化装置を通過させた水もしくは気体にオゾンを接触させてもよい。
【００８９】
上記のような構成によれば、効率的で簡便に不純物を除去することができ、水もしくは気体の浄化を高度なオゾン処理システムで行うことができる。
【００９０】
水に接触させた後の未反応オゾンを処理する排オゾン処理装置を更に具備してもよい。
【００９１】
上記のような構成によれば、未反応オゾンを回収することができるため再利用も可能となり、安全で効率的なオゾン処理システムとすることができる。
【００９２】
本発明は、電極基板は一つの冷却体に対して複数設置されていることを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【００９３】
上記のような構成を有するオゾン発生ユニットによれば、冷却体に対して複数枚の電極基板が配列されるため、構成スペースを有効に利用しながら大容量化が容易にコンパクトに構成することができる。
【００９４】
本発明は、複数の電極基板間に、冷却体と、ガスガイドと、保持板を貫通して延びるオゾン排出空間を設けたことを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【００９５】
上記のような構成を有するオゾン発生ユニットによれば、原料ガス供給のための構成品が必要なく、また、オゾンの排出回収構成が容易に簡素化することができる。
【００９６】
本発明は、冷却水室を有する少なくとも一対の冷却体と、各冷却体の隣接する冷却体に対向する面に設けられ、誘電体と、この誘電体の一方の面に一定間隔で配置されて沿面電極を形成する少なくとも一対の電極を有する電極基板と、各冷却体間に配置された間隔片と、を備えたことを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【００９７】
上記のような構成を有する放電オゾン発生ユニットによれば、ガスガイドあるいは保持板などの構成品が必要なく、構成スペースを有効に利用できるため、大容量化が容易でコンパクトに構成することができると共に、安価なオゾン発生器を提供することができる。
【００９８】
本発明は、各冷却体を電極基板の外方において、締結手段により締結したことを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【００９９】
上記のような構成を有する放電オゾン発生ユニットによれば、電極基板を間接的に保持することができ、冷却体と共に簡便で容易に一体のオゾン発生ユニットを構成することができる。
【０１００】
本発明は、電極基板は一つの冷却体に対して複数設置されていることを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【０１０１】
上記のような構成を有するオゾン発生ユニットによれば、冷却体に対して複数枚の電極基板が配列されるため、構成スペースを有効に利用しながら大容量化が容易にコンパクトに構成することができる。
【０１０２】
本発明は、複数の電極基板間に、各冷却体を貫通して延びるオゾン排出空間を設けたことを特徴とするオゾン発生ユニットである。
【０１０３】
上記のような構成を有するオゾン発生ユニットによれば、オゾンの排出回収構成が容易で簡素化することができる。
【０１０４】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０１０５】
図１は本発明の沿面放電オゾン発生ユニットを示し、図２（ａ）は図１の断面図であり、図２（ｂ）は電極基板を示す図である。
【０１０６】
図１および図２（ａ）（ｂ）に示すように、沿面放電オゾン発生ユニット５０は、ガラスあるいはセラミックスなどから成る誘電体２と、誘電体２の一方の面にスクリーン印刷などにより一定の間隔で形成された一対の線状電極１ａ、１ｂからなる沿面電極１とを有する電極基板３と、この電極基板３の沿面電極１側に間隔片４を介して設けられ放電空間６を形成するガスガイド５と、電極基板３の沿面電極１を形成していない誘電体２の面に接触した冷却体７とを備えている。
【０１０７】
図２（ｂ）に示すように、誘電体２に配設された一対の線状導電電極１ａ、１ｂの表面には、誘電材１８が全面被覆されており、線状電極１ａ、１ｂの端部それぞれに、高電圧を印加するための給電部８ａ、８ｂが設けられている。ただし、該給電部８ａ、８ｂの表面には、誘電材１８は被覆されていない。またガスガイド５としては、ガラスあるいはセラミックスなどの誘電体が使用されている。
【０１０８】
またガスガイド５の電極基板３とは反対側の面に、弾性体１９ａ、１９ｂが配置され、この弾性体１９ａ、１９ｂを介して保持板２０が配置されている。誘電材１８で被覆された電極基板３、放電空間６を形成するための間隔片４、およびガスガイド５を直接締め込ないように、電極基板３、間隔片４およびガスガイド５の外周側（外方）で、保持板２０と冷却体７が複数本のボルト（締結手段）２１で締結されている。このとき、保持板２０と冷却体７との間であってボルト２１外周部には、ガスガイド５と保持板２０が直接接しないようにボルトガイド２２が設けられている。すなわち、ボルトガイド２２によって、ガスガイド５と保持板２０との間に一定の隙間を設けることができる。このため、電極基板３と、間隔片４と、ガスガイド５を、保持板２０と冷却体７との間で弾性体１９ａ、１９ｂの弾性力によって間接的に保持固定することができる。
【０１０９】
弾性体１９ａ、１９ｂは耐オゾン性のゴム材かあるいは耐オゾン性のバネ体が使用され、弾性体１９ａ、１９ｂはガスガイド５面を均一な力で圧縮するように環状に配置されており、保持板２０に加工された溝２０ａ内に装着されている。
【０１１０】
誘電体からなる電極基板３と、同様に誘電体からなるガスガイド５は、金属に比べて機械的強度が劣る。このため、電極基板３とガスガイド５を間接的に保持固定するときの保持力Ｆに対し、誘電体の物性から決まる電極基板３とガスガイド５の静的許容荷重Ｐと、電極基板３とガスガイド５の重量と摩擦係数および移動加速度から決まる力Ｗの関係式が下式（１）を満足するように、弾性体１９ａ、１９ｂの圧縮率と硬度、あるいはバネ定数および形状・寸法が定められる。
【０１１１】
Ｐ＞Ｆ＞Ｗ ……（１）
すなわち、電極基板３とガスガイド５を間接的に保持固定するとき、保持力によって破壊せず、またオゾン発生ユニット５０を移動したときにズレないようになっている。
【０１１２】
図１および図２に示すように、オゾン発生ユニット５０を構成する電極基板３と、ガスガイド５と、冷却体７と、保持板２０の中心部には円柱状のオゾン排出空間２３が設けられている。原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給されるように、電極基板３とガスガイド５の外周面は間隔片４の厚さ分のギャップＧの寸法で開口している。なお、放電空間６のギャップＧも、間隔片４の厚さ分で確保されている。したがって、オゾン発生ユニット５０の外周面より供給される原料ガス９が放電空間６を通過するとき、沿面放電によってオゾン１０が生成され、中心部のオゾン排出空間２３に排出され回収される。
【０１１３】
なおオゾン排出空間２３はオゾン発生ユニット５０を複数のスタック構成としたとき、放電空間６を通過する原料ガス９およびオゾン１０の流速がほぼ一定となるようにオゾン排出空間２３の直径φＤが決定されるが、この関係は後述する。オゾン排出空間２３は、電極基板３およびガスガイド５などの加工性から円柱状が好ましいが、角形状でも良い。
【０１１４】
なお、前記オゾン排出空間２３の近傍のガスガイド５と保持板２０の間に配置された弾性体１９ａ、１９ｂのすくなくとも一方は、原料ガス９およびオゾン１０が漏れないように耐オゾン性のゴム材となっており、シール機能を有している。
【０１１５】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【０１１６】
線状電極１ａ、１ｂの端部にそれぞれ設けられた給電部８ａ、８ｂ間に高圧電源１３から高電圧が印加され、沿面電極１において沿面放電させることによって、原料ガス９が化学反応しオゾン１０が生成され、オゾン排出空間２３より回収される。このとき、放電によって発生する反応熱は、冷却体７の内部の冷却水室１４に供給された冷却水１５により除去される。この冷却水１５は所定の流量で入口ポート１６から冷却水室１４内に供給され、出口ポート１７から排出している。
【０１１７】
ここで、電極基板３、ガスガイド５および冷却体７の平面形状は相互の位置関係、例えば、給電部８ａ、８ｂと冷却水１５の入口ポート１６および出口ポート１７の位置関係などを明確にするため、矩形状としたほうが好ましいが、それぞれの加工性を考慮して多角形状あるいは円形状となっていてもよい。ただし、給電部８ａ、８ｂ、あるいは冷却水１５の入口ポート１６および出口ポート１７の接続組立作業の煩雑さを回避するため、給電部８ａ、８ｂと、冷却水１５の入口ポート１６および出口ポート１７は対向位置あるいは９０°回転した位置に配置されている。
【０１１８】
本実施の形態によれば、沿面放電によるオゾン生成という特性を損なうことなく、電極基板３、間隔片４およびガスガイド５を間接的に保持固定することができ、簡便かつ容易に一体のオゾン発生ユニット５０を構成できる。
【０１１９】
このとき、弾性体１９ａ、１９ｂの弾性力すなわち保持力Ｆは、その圧縮率と硬度あるいはバネ定数および形状・寸法が最適になるように選定されるため、誘電体から成る電極基板３およびガスガイド５が破損しないような均一な保持力Ｆとすることができる。また、ボルトガイド２２によってガスガイド５が保持板２０に直接接することがないため、誘電体から成る電極基板３およびガスガイド５の破損を防止することができる。
【０１２０】
また、ガスガイド５を誘電体としたことから、沿面電極１とガスガイド５の間での異常放電を防止することができ、安定した沿面放電を得ることができる。
【０１２１】
また、原料ガス９はオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給され、オゾン１０はオゾン発生ユニットの中心部のオゾン排出空間２３に排出され回収されるため、原料ガス９を供給するための構成品が必要なく、また、オゾン１０の排出回収構成が容易で簡素化することができる。さらに、弾性体１９ａ、１９ｂのすくなくとも一方の弾性体はシール機能を有しているため、原料ガス９およびオゾン１０が放電空間６およびオゾン排出空間２３から漏れることなく、オゾン１０を効率良く回収することができる。
【０１２２】
また、給電部８ａ、８ｂと冷却水１５の入口ポート１６および出口ポート１７の位置関係を明確に区分することで、それぞれの作業スペースが確保でき、接続組立作業の煩雑さの回避および組立工数の低減が可能となる。
【０１２３】
第２の実施の形態
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１２４】
図３および図４は、本発明によるオゾン発生ユニットの断面図を示す図である。
【０１２５】
図３および図４において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２６】
図３および図４において、ガラスあるいはセラミックスなどから成る誘電体２の一方の面に、スクリーン印刷などにより一定の間隔で一対の線状電極１ａ、１ｂを配設して沿面電極１を形成することにより、電極基板３が得られ、この電極基板３の沿面電極１側に間隔片４を介してガスガイド５を設け放電空間６が形成されている。電極基板３の沿面電極１を形成していない誘電体２の面は冷却体７に接触している。冷却体７の他方の面側にも上記と同様に、電極基板３と、放電空間６を形成するための間隔片４と、ガスガイド５が設けられ、冷却体７を挟んで両面に対称に放電空間６が形成され、このようにしてオゾン発生ユニット５０が構成されている。すなわち、１つの冷却体７に対し、その両面に同一構成から成る２つの放電空間６が設けられている。
【０１２７】
さらに、各ガスガイド５には弾性体１９ａ、１９ｂを介して保持板２０が設けられ、原料ガス９の供給とオゾン１０の排出回収方法は上述の第１の実施の形態と同様に構成されている。
【０１２８】
図３において、冷却体７と保持板２０が複数本のボルト２１で締結され、電極基板３と、間隔片４と、ガスガイド５は直接締め込ないよう間接的に保持固定されている。
【０１２９】
図４において、冷却体７を挟んで保持板２０同士が複数本のボルト２１で締結され、電極基板３と、間隔片４と、ガスガイド５は直接締め込ないよう間接的に保持固定されている。
【０１３０】
このとき、ボルト２１の締結部にはガスガイド５と保持板２０が直接接しないように、ボルトガイド２２が設けられている。
【０１３１】
本実施の形態によれば、沿面放電によるオゾン生成という特性を損なうことなく、電極基板３、間隔片４およびガスガイド５を間接的に保持固定することができ、かつ１つの冷却体７に対し、その両面に同一構成から成る２つの放電空間６を設けることができる。このため効率的でコンパクトな構成が可能で、簡便で容易に一体のオゾン発生ユニット５０を構成できる。また、部品点数の低減および組立作業工数の低減などコスト低減が可能となる。
【０１３２】
第３の実施の形態
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。図５はオゾン発生ユニットの平面図を示し、図６はオゾン発生ユニットが冷却体７の一面のみに配置された状態を示し、図７はオゾン発生ユニットが冷却体７の両面に配置された状態を示す。
【０１３３】
図５乃至図７において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１３４】
図５乃至図７に示すように、保持板２０の端部には角柱状のオゾン排出空間２３が設けられており、また、原料ガス９がオゾン排出空間２３と対向する一面のみから供給されるように、電極基板３と同じ幅で、かつ間隔片４の厚さ分のギャップＧの寸法の開口がオゾン排出空間２３と対向する面に設けられている。なお、放電空間６のギャップＧも間隔片４の厚さ分で確保されている。
【０１３５】
さらに、原料ガス９の供給面以外の他の三面においては、冷却体７と保持板２０間あるいは保持板２０相互間に、原料ガス９あるいはオゾン１０が漏れないように耐オゾン性のパッキン２４が装着されシールしている。
【０１３６】
したがって、オゾン発生ユニット５０の一面より供給される原料ガス９が放電空間６を平行に通過すると、沿面放電によってオゾン１０が生成され端部のオゾン排出空間２３に排出され回収される。
【０１３７】
本実施の形態によれば、原料ガス９は電極基板３と同じ幅でオゾン発生ユニットの一面のみから供給されるため、放電空間６を通過する原料ガス９の流速を一定にすることが容易で、沿面放電を安定させることができる。さらに、原料ガス９を供給するための構成品が必要なく、また、オゾン１０の排出回収構成が容易で簡素化することができ、原料ガス９およびオゾン１０が放電空間６およびオゾン排出空間２３から漏れることなく、オゾン１０を効率良く回収することができる。
【０１３８】
また、沿面放電によるオゾン生成という特性を損なうことなく、電極基板３、間隔片４およびガスガイド５を間接的に保持固定することができ、かつ、効率的にコンパクトな構成が可能で、簡便で容易に一体のオゾン発生ユニットを構成できる。
【０１３９】
第４の実施の形態
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。
【０１４０】
図８および図９はオゾン発生ユニットを複数個積層しスタック化して構成されたオゾン発生装置８０を示す図である。
【０１４１】
図８および図９に示す第４の実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図８および図９に示すように、オゾン発生装置は図１乃至図７に示すオゾン発生ユニット５０を複数積層して構成されている。
【０１４２】
たとえば、オゾン発生容量１ｋｇ／ｈの沿面放電オゾン発生装置を製作するとき、オゾン発生ユニット５０単体としての発生容量が５０ｇ／ｈで設計すると、積層数は２０個となる。
【０１４３】
ここで、一体のスタック構成とするためにオゾン発生ユニット５０には複数個のスタッド貫通孔を設け、オゾン発生ユニット５０を必要な個数を積層した上で、該貫通孔に貫通スタッド２５を取付け、積層されたオゾン発生ユニット５０の両端部をナット２６で締結して一体のスタック構成としている。この場合、スタッド２５とナット２６は締結手段を構成する。
【０１４４】
また、各オゾン発生ユニット５０にはオゾン排出空間２３が設けられており、一体のスタック構成としたオゾン発生装置ではオゾン排出空間２３が連続された共有の空間が形成される。そして、各オゾン発生ユニット５０に原料ガス９が供給され、沿面放電によって得られるオゾン１０が共有空間に排出され、共有空間２３端部に設けられたオゾン取出口２８からオゾン１０が回収される。
【０１４５】
オゾン排出空間２３のオゾン取出口２８と反対側端部には、閉止板２９が設けられている。また、オゾン発生ユニット５０相互間のオゾン排出空間２３近傍と、共有空間２３端部に設けられたオゾン取出口２８および閉止板２９部には、耐オゾン性のオーリング（Ｏリング）２７が装着されてガスシールされ、オゾン１０の漏れを防止している。
【０１４６】
上述したオゾン発生ユニット５０のスタック化を行なうにあたり、オゾン発生ユニット５０単体のオゾン発生容量と、１個のオゾン発生装置として必要な発生容量の関係が、工作性およびコスト面で考慮されて決定される。
【０１４７】
たとえば、１個のオゾン発生装置として必要な発生容量が１００ｇ／ｈとしたとき、オゾン発生ユニット５０単体の発生容量を５０ｇ／ｈで設計する場合の積層数は２個となる。またオゾン発生ユニット５０単体の発生容量が１００ｇ／ｈの場合の積層数は１個となり、２５ｇ／ｈの場合の積層数は４個となる。これらの関係は組立工作の容易さ、あるいはコストの安価さなどを考慮してその組み合わせが決定される。
【０１４８】
つぎに、一体のスタック構成としたオゾン発生装置では複数個のオゾン発生ユニット５０が積層されているため、オゾン発生ユニット相互間に装着されたオーリング２７のシール性能に必要な圧縮力はオーリング２７の個数倍となり、その圧縮力は複数本の貫通スタッド２５とナット２６の締め付け力で決まる。
【０１４９】
そこで、貫通スタッド２５とナット２６の締め付け力をＰ１、貫通スタッド２５の本数をｎ１、オーリング２７の個数をｎ２、ｎ２個のオーリング２７のシール性能に必要な圧縮力をＰ２としたとき、それぞれの関係が下式（２）を満足するように、貫通スタッド２５とナット２６のサイズと本数ｎ１が最適となるように選定される。
【０１５０】
Ｐ１×ｎ１＞Ｐ２×ｎ２‐‐‐‐（２）
なお、貫通スタッド２５とナット２６の締め付け力Ｐ１は、そのサイズから規定される締め付けトルク値によって必然的に決まる。
【０１５１】
図９は一体にスタック構成されたオゾン発生装置を模式的に示す断面図である。
【０１５２】
一体にスタック構成された各オゾン発生ユニット５０の放電空間６に原料ガス９が供給される。沿面放電によって得られるオゾン１０はオゾン排出空間２３に排出され、スタック長さ１の共有空間２３を流れ前記オゾン取出口２８より回収される。このとき、スタック長さ１の共有空間２３の流路をオゾンが流れると、その流路抵抗によって圧力損失が生じるため、オゾン取出口２８近傍の放電空間６を流れるガス流速と閉止板２９近傍の放電空間６を流れるガス流速に相違が出る。この場合、各オゾン発生ユニット５０の放電空間６を通過するガス流速が一定とならずアンバランスが生じる。
【０１５３】
各オゾン発生ユニット５０の放電空間６を通過するガス流速のアンバランスは、定性的につぎのような状態となり、スタック長さ１が長くなるほど顕著に悪くなる。
【０１５４】
Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３‐‐‐‐‐＜Ｖｎ
これは、前記圧力損失で各オゾン発生ユニット５０のオゾン１０が放電空間６からオゾン排出空間２３に出る部分で圧力差ができるためである。
【０１５５】
そこで、各オゾン発生ユニット５０の放電空間６を通過するガス流速を一定とするために、オゾン１０が放電空間６からオゾン排出空間２３に流出する部分の開口面積に対するオゾン排出空間２３の開口面積の比をオゾン排出空間比率αとすると、このオゾン排出空間比率αが２倍以上になるようにオゾン排出空間２３の開口寸法が決定される。
【０１５６】
たとえば、オゾン排出空間２３の形状が円柱状の場合、一体にスタック構成されたオゾン発生ユニット５０の放電空間６の個数をｎ、放電空間６のギャップをＧ、オゾン排出空間２３の開口直径をＤ、オゾン１０が放電空間６からオゾン排出空間２３に流出する部分の開口面積の総計をＡ１、オゾン排出空間２３の開口面積をＡ２とすると、下式（３）、（４）、（５）を満足するようにオゾン排出空間２３の開口寸法が決定される。
【０１５７】

また、オゾン排出空間２３の形状が角柱状の場合、オゾン排出空間２３の開口幅をＬ１、開口長さをＬ２とすると、上述と同様に下式（６）、（７）、（８）を満足するようにオゾン排出空間２３の開口寸法が決定される。
【０１５８】

ここで、オゾン排出空間比率α≧２は、類似構成モデルによる実験あるいは経験的に求められる。
【０１５９】
本実施の形態によれば、オゾン発生ユニット５０をスタック化することで、オゾン発生装置の大容量化が容易でコンパクトに構成できると共に、各オゾン発生ユニット５０のオゾン排出空間２３が連続された共有な空間として形成されるため、オゾン１０の排出回収が容易で構成部品を簡素化することができる。さらに、オゾン発生ユニット５０は単体として共通化と標準化が可能となり、コストメリットが大きくなる。
【０１６０】
また、各オゾン発生ユニット５０相互間にはオーリング２７が装着されるので、原料ガス９およびオゾン１０が放電空間６およびオゾン排出空間２３から漏れることなく、オゾン１０を効率良く回収することができる。またオゾン発生ユニット５０を貫通する貫通スタッド２５のサイズあるいは本数およびオーリング２７のサイズあるいは硬度などを最適に選定することができる。
【０１６１】
つぎに、オゾン排出空間比率α≧２とし、オゾン１０が放電空間６からオゾン排出空間２３に流出する部分の開口面積に対するオゾン排出空間２３の開口面積を大きくすることにより、オゾン１０が共有空間を流れるときの圧力損失を低減させ、各オゾン発生ユニット５０のオゾン１０が放電空間６からオゾン排出空間２３に出る部分で圧力差を極力抑えることができる。このため、各オゾン発生ユニット５０の放電空間６を通過するガス流速をほぼ一定とすることができる。
【０１６２】
第５の実施の形態
次に本発明の第５の実施の形態について説明する。図１０は本発明の第５の実施の形態を示す図である。図１０に示すように、沿面放電オゾン発生装置８０は、図１乃至図７に示すオゾン発生ユニット５０を複数積層するとともに、各オゾン発生ユニット５０間に冷却体７と、冷却体７の両面に設けられた一対の電極基板３と、一対の電極基板３に間隔片４を介して設けられたガスガイド５を配置して構成されている。
【０１６３】
図１０に示すように、オゾン発生ユニット５０のガスガイド５の背面に弾性体１９ａ，１９ｂを介して配置された保持板２０を、オゾン発生ユニット５０相互間に設けられた冷却体７、電極基板３およびガスガイド５の保持板２０として機能させている。
【０１６４】
全体として一体のスタック構成とするために、保持板２０の両面に加工された溝２０ａ内に弾性体１９ａ，１９ｂが装着され、保持板２０相互にあるいは保持板２０と冷却体７を複数本のボルト２１で締結している。
【０１６５】
本実施の形態によれば、オゾン発生ユニットをスタック化する上で、各オゾン発生ユニットの保持板２０を共用することができ、部品の共通化による部品点数の削減および組立工数の削減を実現することができる。
【０１６６】
第６実施の形態
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１６７】
図１１は本発明の沿面放電オゾン発生装置８０を示す構成図である。
【０１６８】
図１乃至図７に示すオゾン発生ユニット５０を一体にスタック構成してオゾン発生装置が構成される。複数個のオゾン発生ユニットは圧力容器３０内に収納され、圧力容器３０の外部に取り出されるとき、一体にスタック構成された複数個のオゾン発生ユニット５０が摺動体３２によって水平に摺動するようにしている。
【０１６９】
スタック化されたオゾン発生ユニット５０の貫通スタッド２５の両端部あるいはオゾン発生ユニットの両端部の保持板２０に、オゾン発生ユニット５０を支持するための支柱３３が取付けられている。圧力容器３０の底部には摺動ガイド３４が設置され、この摺動ガイド３４に摺動体３２を介して支柱３３が摺動自在に設けられている。
【０１７０】
まお、摺動体３２は支持台とベアリングなどで構成した、あるいは支持台とふっ素樹脂などの低摩擦材などで構成したスライド機構である。
【０１７１】
また、圧力容器３０の開口部の設置ベース面には架台３５が設置され、架台３５上であって圧力容器３０の底部の摺動ガイド３４の延長上に、摺動ガイド３６が設置されている。
【０１７２】
ここで架台３５および摺動ガイド３６は、一体にスタック構成されたオゾン発生ユニット５０を圧力容器３０内に収納するとき、あるいは圧力容器カバー３１を取外して圧力容器３０の外部に取り出すときに使用し、通常の沿面放電オゾン発生器運転時には撤去される。
【０１７３】
本実施の形態によれば、一体にスタック化されたオゾン発生ユニット５０の圧力容器３０内への収納、あるいは圧力容器３０の外部への取り出しがスムースかつ容易となり、組立あるいはメンテナンス時間を短縮できる。
【０１７４】
第７の実施の形態
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。
【０１７５】
図１２は本発明の沿面放電オゾン発生ユニットを示す図であり、図１３は電極基板３を冷却体７に接触させた状態を示す部分断面拡大図である。本実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１７６】
図１２および図１３において、電極基板３は誘電体２のうち沿面電極１と反対側の面を冷却体７に接触させているが、冷却体７の電極基板３と接触する面に電極基板３の形状に合わせ、電極基板３と精密に嵌め合うように凹部７ａが形成され、電極基板３と冷却体７相互の組み合わせが容易に行えるようになっている。
【０１７７】
この凹部７ａは平面度が５０μｍ以下であり、表面粗さが０．８ａ以下で加工され、接触面の加工状態を良くすることで電極基板３と冷却体７を接触面で均一に全面密着させるようにしている。
【０１７８】
さらに、この凹部７ａの加工面のはめ合い深さ、すなわち冷却体７の凹部７ａの深さｔ１は電極基板３の厚さｔ２の１／２から２／３となっており、電極基板３を嵌め合いにより冷却体７に接触させたときに、電極基板３の沿面電極１側の面が冷却体７の凹部７ａより外方へ飛び出すようにして原料ガス９の供給スペースを確保している。
【０１７９】
また、電極基板３を構成する誘電体２と、金属から成る冷却体７は、熱膨張係数に相違があるため、電極基板３と冷却体７の凹部７ａの嵌め合い隙間ｇ１は最小１０μｍから最大２００μｍ程度になるよう設定され、沿面放電による温度上昇に対して電極基板３と冷却体７の膨張分のスペースクリアランスを確保している。
【０１８０】
この、嵌め合い隙間ｇ１は沿面放電による温度上昇と電極基板３の形状を考慮し、誘電体２および冷却体７のそれぞれの熱的物性値と、形状および実験などから求める。
【０１８１】
また、図１４は冷却体の構成を示す平面図であり、図１５（ａ）（ｂ）は図１４の断面図である。
【０１８２】
冷却体７はステンレスあるいはアルミなどの金属からなり、電極基板３と組み合わせされることから矩形状あるいは円形状の平板形を有している。また冷却体７は電極基板３の沿面放電による発生熱を冷却するため内部に冷却水室１４を有し、また冷却体７には冷却水室１４に冷却水１５を供給する冷却水入口ポート１６および冷却水室１４から冷却水１５を排出する冷却水出口ポートが取付けられている。
【０１８３】
このような冷却体７は冷却水室１４が加工によって形成されたベース３７と、ベース３７に取付けられたカバー３８とから構成され、ベース３７とカバー３８は溶接されている。なお、ベース３７とカバー３８はボルト締結構成としても良いが、締結構造は工作性あるいはコストを考慮して決められる。
【０１８４】
また、ベース３７とカバー３８の冷却水室１４側には、それぞれ補強板３９、４０が交互に配置され、たとえば、補強板３９はカバー３８に、補強板４０はベース３７に取付けられている。このとき、補強板３９、４０は冷却水入口ポート１６から冷却水出口ポート１７まで、冷却水室１４内の冷却水１５がジグザグに流れる流路構成となるように配置されている。
【０１８５】
本実施の形態によれば、電極基板３と冷却体７の接触面において、冷却体７に電極基板３の形状に合わせて凹部７ａを加工し、この凹部７ａの加工面精度および加工深さおよびスペースクリアランスが最適な値に規定されるため、電極基板３と冷却体７を精密な状態で組み合わせることができ、また、電極基板３を効果的に冷却することができる。
【０１８６】
次に、冷却体７をベース３７とカバー３９で構成することで、冷却水室１４を容易に設けることができる。
【０１８７】
また、冷却水室１４内に補強板３９、４０を交互に配置し取付たことによって、冷却水１５が冷却水室１４内を循環し流れるとき、冷却水１５の圧力に対し冷却体７の剛性を強めることができ、コンパクトに冷却体７を構成することができる。さらに、補強板３９、４０によって、冷却水室１４の全般にわたり冷却水１５を有効に循環させることができ、電極基板３の沿面放電による発生熱を効果的に冷却することができる。
【０１８８】
第８の実施の形態
次に本発明の第８の実施の形態について説明する。
【０１８９】
図１６乃至図１８は、沿面放電オゾン発生ユニットの間隔片４の形状および配置状態を示す平面図である。本実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１９０】
図１６乃至図１８において、放電空間６を形成するために電極基板３とガスガイド５の間に設けられた間隔片４は、耐オゾン性の金属、あるいは耐紫外線および耐オゾン性の絶縁材からなり、放電空間６のギャップＧが確保できる厚さを有している。
【０１９１】
また、間隔片４は放電空間６のギャップＧを放電空間６の全般にわたり均一に確保し、かつ、電極基板３の沿面放電面積が最大となるように、電極基板３とガスガイド５との間に等間隔で複数個配置している。
【０１９２】
たとえば、図１６に示すように間隔片４の形状は細長平板となっており、オゾン排出空間２３に対して、放射状に等間隔で配置されている。また図１７に示すように、間隔片４の形状を小径の円形平板とし、放電空間６全般にわたり等間隔に配置してもよい。また、図１７の間隔片４の形状を小型の矩形平板としてもよい。
【０１９３】
なお、図１８は原料ガス９を一方向から供給し反対側のオゾン排出空間２３からオゾン１０を回収する構成を示しており、間隔片４は細長平板からなるとともに、放電空間６全般にわたり等間隔に配置されている。図１８において、間隔片４を小径の円形平板あるいは小型の矩形平板とし、放電空間６全般にわたり等間隔に配置してもよい。
【０１９４】
ここで、放電空間６のギャップＧの寸法はオゾン拡散時間と放電空間６におけるオゾン滞留時間の関係で最適な寸法が決められており、一般的に２ｍｍ以下とすることが多い。
【０１９５】
このとき、沿面放電の特性上、対向電極で無声放電させるオゾン発生器と比較してギャップＧの精度はあまり要求されない。
【０１９６】
また、図１９および図２０は、間隔片４をガスガイド５と一体に設けた状態を示す平面図であり、図２１は間隔片４とガスガイド５の一体部を示す断面拡大図である。
【０１９７】
間隔片４はガスガイド５と一体に構成されている。すなわち、誘電体からなるガスガイド５の放電空間６側の面を凹凸加工し、凸部を間隔片４として機能させるようガスガイド５と一体に形成している。
【０１９８】
また、間隔片４をガスガイド５と一体に構成する他の実施例として、誘電体からなるガスガイド５の放電空間６側の面に、耐オゾン性の金属あるいは耐紫外線および耐オゾン性の絶縁物からなる間隔片４を化学的接合法あるいは接着法あるいは機械的結合法などにより結合させてもよい。
【０１９９】
ここで、ガスガイド５に加工された凸部およびガスガイド５に結合された間隔片４の形状および配置は、上記の各実施の形態と同様に、細長平板とし、オゾン排出空間２３に対して、放射状に等間隔で配置されている。またガスガイド５の凸部を小径の円形平板として放電空間６全般にわたり等間隔に配置し、あるいは小型の矩形平板として放電空間６全般にわたり等間隔に配置してもよい。
【０２００】
本発明の形態によれば、間隔片４は薄板状の金属あるいは絶縁物を加工し、放電空間６のギャップＧを均一に確保するように等間隔に複数個配置されるので、放電空間６による沿面放電面積を最大限となるように容易に形成できる。さらに、間隔片４の製作が容易にできる。
【０２０１】
また、沿面放電の特性上、対向電極で無声放電させるオゾン発生器と比較してギャップＧの精度を厳しくする必要がないため、製造上の寸法管理および誤差管理が容易で組立作業工数の低減などコスト低減が可能となる。
【０２０２】
すなわち、間隔片４の厚さ公差を厳しく管理しなくても、沿面放電によるオゾン発生特性に影響を及ぼすことはない。
【０２０３】
つぎに、ガスガイド５に凹凸加工を施して凸部を形成し、あるいはガスガイド５に間隔片４を結合させてガスガイド５と間隔片４を一体とすることで、さらに、放電空間６の形成が容易になり、オゾン発生ユニットの組立が簡単となる。
【０２０４】
第９の実施の形態
次に本発明の第９の実施の形態について説明する。
【０２０５】
図２２は本発明のオゾン発生装置を示すフロー図である。図２２において、給気ヘッダ５１より供給される原料の空気は、空気源ブロワ５２により加圧されて空気冷却器５３に送られる。この空気は空気冷却器５３でマイナス５℃まで冷却され、水分は凝縮／除去される。更にこの冷却空気は吸着材にを有する吸着装置５４に導かれ、露点マイナス６０℃まで乾燥させられる。その後乾燥空気は第１乃至第８の実施の形態に示す沿面放電オゾン発生ユニット５０に導入され、高圧電源１３（図１参照）により所定の電力を投入され、発生オゾン濃度が調節される。オゾン発生ユニット５０により高濃度のオゾンが発生し、オゾンヘッダー管５５に導かれて、オゾン化空気として対象の水や汚染ガスなどに注入され汚染物の分解に寄与する。
【０２０６】
ここで、沿面放電オゾン発生ユニット５０には、紫外線照射装置６１と、過酸化水素製造装置６２と、触媒分解装置６３と、放射線発生装置６４と、超音波発生装置６５と、ｐＨ調整装置６６などが付属して設けられ、全体としてオゾン発生装置８０を構成している。
【０２０７】
硫酸水素アンモニウムの電気分解や、ナトリウムなどの過酸化物に希硫酸を加えることにより、気体としての過酸化水素を作ることができるが、本実施の形態においては市販の過酸化水素水を利用して過酸化水素製造装置６２で過酸化水素を作製する。過酸化水素製造装置６２は沿面放電オゾン発生ユニットに付属させて組み合わせ、過酸化水素はオゾンと混合して処理対象の水あるいは気体に接触する。
【０２０８】
紫外線発生装置６１は、低圧水銀ランプまたはエキシマランプを有し、波長２００ｎｍ付近の紫外線を発生させるものである。紫外線は、オゾン接触と同時に照射するのが望ましい。
【０２０９】
触媒分解装置６３は、アルミニウム、チタン、マンガン、鉄などの金属酸化物を触媒として含むものであり、特にチタンは処理水中に溶解せず、また光分解反応が有るため触媒として望ましい。
【０２１０】
放射線照射装置６４としては、金属ターゲットに高速電子を衝突させてＸ線を発生させるものや、６０Ｃｏ照射装置などが用いられる。原料気体にあらかじめ放射線を照射した後、この気体をオゾン化させる。
【０２１１】
超音波装置６５は、トランスデューサにより数ｋＨＺの超音波発生させるものであり、生成するオゾンに対して超音波を照射する。
【０２１２】
紫外線照射装置６１や超音波装置６５はコンパクトにできるので、沿面放電オゾン発生器と一体型にして作製しても良い。
【０２１３】
紫外線照射装置６１、過酸化水素製造装置６２、触媒分解装置６３、放射線発生装置６４、超音波発生装置６５およびｐＨ調整装置６６はオゾンの酸化力を強めることができ、これらはオゾンと共にヒドロキシラジカルを生成して、有機物を炭酸ガスと水に分解させる。
【０２１４】
したがって、上記のような構成を有するオゾン発生装置８０によれば、オゾン処理能力を高めることができ、付加価値の高いオゾン発生装置として提供することができる。
【０２１５】
オゾン発生装置８０は、上述のように原料の酸素を含む気体を供給する気体供給装置と、気体中の水分あるいは酸素以外の気体成分を吸着する吸着装置５４とを備え、更に発生したオゾンを水あるいは気体の少なくとも１種に接触させる接触装置７０を含んでいる。原料の気体は酸素、空気のいずれでも良く、気体供給装置としては気体を加圧する場合は、ブロワ５２や図示しない空気圧縮機などを利用するが、加圧しない場合はファンを用いても良い。
【０２１６】
吸着装置５４は、気体の水分を吸着して乾燥気体とするものであり、気体として酸素を使用する場合は、圧力調整により窒素やその他の不純物気体を取り除き酸素のみを供給する。吸着装置５４により水分を吸着するためには、冷却装置５３を設けると好都合である。
【０２１７】
処理対象の気体や液体との接触させる接触装置７０としては、ミキシング、デフィーザー、エジェクタがある。脱臭、脱色、殺菌などの水処理のみならず、気体処理においては脱臭、ノックス・ソックス処理、ダイオキシン処理なども可能である。
【０２１８】
本実施の形態によれば、原料ガスの不純物を取り除くことができ、また、オゾンによる水処理あるいは気体処理などが可能となり、小型で効率的な付加価値の高いオゾン発生装置として提供することができる。
【０２１９】
第１０の実施の形態
次に本発明の第１０の実施の形態について説明する。
【０２２０】
図２３は本発明のオゾン発生装置を用いた上水高度処理システムからなるオゾン処理システムを示す図である。また、図２４は本発明のオゾン発生装置を用いた下水高度処理システムからなるオゾン処理システムを示す図である。
【０２２１】
図２３に示すように、河川水８１が混和池８２、沈殿池８３、砂ろ過池８４、オゾン反応槽（接触装置）７０、活性炭ろ過槽８６、および配水池８７を経て順次処理される。オゾン反応槽７０へは図２２に示すオゾン発生装置８０が接続され、オゾン反応槽７０からの排オゾンは排オゾン分解塔８８から放出される。
【０２２２】
また図２４に示すように、流入下水が、沈砂池８９、最初沈殿池９０、脱気槽９１、最終沈殿池９２、塩素混和槽９４を経て順次処理される。また最終沈殿池９２からの処理水の一部は砂ろ過槽９３、オゾン反応槽７０を経て再利用される。オゾン反応槽７０へは図２２に示すオゾン発生装置８０が接続され、オゾン反応槽７０からの排オゾンは消泡塔９６を経て排オゾン分解塔８８から放出される。
【０２２３】
このようにして、図２２に示すオゾン発生装置を組込んでなるオゾン処理システムが構成される。
【０２２４】
図２３および図２４において、活性炭ろ過槽８６は、有機物の吸着を行なうものであり、砂ろ過槽９３は固形物の分離を行なうものである。活性炭ろ過槽８６および砂ろ過槽９３に加えて、浄化装置として膜ろ過装置を設けてもよい。この膜ろ過装置は微粒子の分離、あるいは溶存有機物の分離などのためのものである。
【０２２５】
オゾン接触槽７０は、接触池７０ａと接触池７０ａの中に均一に配列された散気管７０ｂとを有し、注入によりオゾンを水中に溶解させる。なお、オゾンの一部は、水中に溶解した微細な微生物に対応するため膜処理を加えてもよい。
【０２２６】
オゾン処理後の未反応オゾンは、触媒と活性炭を詰めた排オゾン分解塔８８に導かれ、活性炭によりオゾンを吸着し、触媒等によりオゾンを分解する。ほかに、未反応オゾンを熱によりオゾン分解してもよい。また、未反応オゾンをオゾン接触槽７０にもどし再利用したり、汚染された水や気体に更に接触させて消費しても良い。
【０２２７】
なお、活性炭ろ過槽８６、砂ろ過槽９３および膜ろ過槽等からなる浄化装置を経た処理水にオゾンを供給してもよく、オゾンを供給した処理水を浄化装置に通してもよい。またオゾンは処理水のみならず処理すべき気体に供給してもよい。
【０２２８】
本実施の形態によれば、上述のシステムにより効率的で簡便に不純物を除去でき、水の臭気や色度などが格段に改善される。また安全で効率的な水もしくは気体の浄化を高度なオゾン処理システムを提供することができる。
【０２２９】
第１１の実施の形態
次に図２５および図２６により本発明の第１１の実施の形態について説明する。なお、図２５および図２６において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【０２３０】
図２５および図２５に示すように、沿面放電オゾン発生ユニット５０は、誘電体２と一対の線状導電電極１ａ、１ｂを有する電極基板３と、間接片４と、ガスガイド５とを備え、弾性体１９ａ、１９ｂと保持板２０により電極基板３、間接片４およびガスガイド５が保持されている。
【０２３１】
ここで、冷却体７に接触して保持されている電極基板３は、１つの冷却体７の同一面上に少なくとも２枚以上の複数枚配置され、一体のオゾン発生ユニット５０を構成している。このとき、電極基板３のサイズと配列枚数の関係は、オゾン発生ユニット５０の大きさ、積層スタック数、レイアウト、オゾン発生器全体の大きさなどを考慮して適切に選定することができる。
【０２３２】
たとえば、電極基板３の１枚当たりのオゾン発生量が５０ｇ／ｈの場合、１つの冷却体７に対して電極基板３を４枚配列すれば、１つのオゾン発生ユニット５０でのオゾン発生量は４倍のオゾン発生量２００ｇ／ｈを得ることができ、大容量化が容易にできる。
【０２３３】
またオゾン発生ユニット５０の冷却体７と、ガスガイド５と、保持板２０を貫通して、複数枚配置された電極基板３相互間の中心部に円柱状のオゾン排出空間２３が設けられている。また原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給されるように、電極基板３とガスガイド５の外周面は、間隔片４の厚さ分のギャップＧの寸法で開口している。なお、放電空間６もギャップＧの寸法だけ間隔片４により確保されている。
【０２３４】
したがって、オゾン発生ユニット５０の外周面より供給される原料ガス９が放電空間６を通過するとき、沿面放電によってオゾン１０が生成され中心部のオゾン排出空間２３から排出され回収される。
【０２３５】
ここで、前記オゾン排出空間２３は、オゾン発生ユニット５０を複数積層してスタック構成としたとき、各放電空間６を通過する原料ガス９およびオゾン１０の流速がほぼ一定となるようにオゾン排出空間２３の開口面積および直径φＤが決定される。
【０２３６】
また、オゾン排出空間２３は、電極基板３およびガスガイド５などの加工性から円柱状が好ましいが、角形状でも良い。
【０２３７】
なお、前記オゾン排出空間２３の近傍のガスガイド５と保持板２０の間に配置された弾性体１９ａ、１９ｂのうち、少なくとも一方の弾性体１９ａ、１９ｂは原料ガス９およびオゾン１０が漏れないように耐オゾン性のゴム材からなり、シール機能を持たせている。
【０２３８】
本実施の形態によれば、１つの冷却体７に対して複数枚の電極基板３が配置されるため、構成スペースを有効に利用しながらオゾン発生ユニット５０の大容量化が容易でコンパクトに構成することができる。また原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給され、オゾン１０はオゾン発生ユニット５０の中心部のオゾン排出空間２３から排出されて回収される。このため、原料ガス９を供給するための構成品が必要なく、また、オゾン１０の排出回収構成が容易で簡素化することができる。
【０２３９】
第１２の実施の形態
次に図２７および図２８（ａ）（ｂ）により本発明の第１２の実施の形態について説明する。図２７および図２８（ａ）において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【０２４０】
まず、図２７および図２８（ａ）に示すように、ガラスあるいはセラミックスなどから成る誘電体２の一方の面に一対の線状導電電極１ａ、１ｂをスクリーン印刷などにより一定の間隔で配設して沿面電極１を形成する電極基板３が作製される。また少なくとも一対の冷却体７間において、各冷却体７の互いに対向する面に、電極基板３の沿面電極１を形成していない誘電体２の面が接触してオゾン発生ユニット５０を構成している。
【０２４１】
誘導体２に配設された一対の線状導電電極１ａ、１ｂの表面には、誘電材１８が全面被覆されており、線状導電電極１ａ、１ｂの端部それぞれに高電圧を印加するための給電部８ａ、８ｂが設けられている。ただし、該給電部８ａ、８ｂの表面には誘電材１８は被覆されていない。
【０２４２】
また各冷却体７に接触する電極基板３は、隣接する冷却体７間で沿面電極１の面同士を間隔片４を介して向い合わせ放電空間６を形成している。また各冷却体７は、それ自体の両面に電極基板３が互いに配置されている。このとき、電極基板３、間隔片４および冷却体７は電極基板３の外周側で、ボルトガイド２２を貫通する複数本のボルト２１により締結され、一体のオゾン発生ユニット５０を構成している。
【０２４３】
また、オゾン発生ユニット５０を積層することで、スタック化し、大容量化を図ることができる。
【０２４４】
また、放電空間６は間隔片４で形成されるため、ギャップＧの寸法が間隔片４により確保される。このとき、一対の冷却体７間において、対向する沿面電極１の面により安定した放電特性を得るために、ギャップＧの寸法は約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲としている。
【０２４５】
また、冷却体７と電極基板３の中心部に円柱状のオゾン排出空間２３が設けられている。原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給されるように、電極基板３とガスガイド５の外周面は、間隔片４の厚さ分のギャップＧの寸法だけ開口している。
【０２４６】
したがって、オゾン発生ユニット５０の外周面より供給される原料ガス９が放電空間６を通過するとき、沿面放電によってオゾン１０が生成され、中心部のオゾン排出空間２３に排出され回収される。
【０２４７】
ここで、オゾン発生ユニット５０を複数積層したとき、各放電空間６を通過する原料ガス９およびオゾン１０の流速がほぼ一定となるようにオゾン排出空間２３の開口面積および直径φＤが決定される。
【０２４８】
また、オゾン排出空間２３は、電極基板３およびガスガイド５などの加工性から円柱状が好ましいが、角形状でも良い。
【０２４９】
本実施の形態によれば、オゾン発生ユニット５０を構成するとき、電極基板３を容易に保持することができ、また、放電空間６を形成するためのガスガイド、あるいは電極基板３を保持するための保持板などの構成品が必要なく、構成スペースを有効に利用できる。このためオゾン発生ユニット５０の大容量化が容易でコンパクトに構成することができ、安価なオゾン発生ユニット５０を提供することができる。
【０２５０】
また原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給され、オゾン１０はオゾン発生ユニット５０の中心部のオゾン排出空間２３から排出され回収される。このため、原料ガス９を供給するための構成品が必要なく、また、オゾン１０の排出回収構成が容易で簡素化することができる。
【０２５１】
なお、各冷却体７に設けられた電極基板３間に追加ガラス板４ａを配置するとともに各電極基板３と追加ガラス板４ａとの間に間隔片４を設けてもよい（図２８（ｂ））。
【０２５２】
第１３の実施の形態
次に図２９および図３０により本発明の第１３の実施の形態について説明する。図２９および図３０において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【０２５３】
図２９および図３０に示すように、オゾン発生ユニット５０は、少なくとも一対の冷却体７と、各冷却体７に接触した電極基板３とを備え、各電極基板３は沿面電極１の面同士を間隔片４を介して向い合わせ放電空間６を形成している。
【０２５４】
ここで、冷却体７に接触して保持されている電極基板３は、１つの冷却体７の同一面上に少なくとも２枚以上配置され、一体のオゾン発生ユニット５０を構成している。このとき、電極基板３のサイズと配列枚数の関係は、オゾン発生ユニット５０の大きさ、積層スタック数、レイアウト、オゾン発生ユニット５０全体の大きさなどを考慮して適切に選定することができる。
【０２５５】
たとえば、電極基板３の１枚当たりのオゾン発生量が５０ｇ／ｈの場合、１つの冷却体７に対して電極基板３を４枚配列すれば、１つのオゾン発生ユニットでのオゾン発生量は４倍のオゾン発生量２００ｇ／ｈを得ることができ、大容量化が容易にできる。
【０２５６】
またオゾン発生ユニット５０には、電極基板３相互間の中心部に円柱状のオゾン排出空間２３が設けられている。また、原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給されるように、電極基板３とガスガイド５の外周面は間隔片４の厚さ分のギャップＧの寸法で開口している。
【０２５７】
したがって、オゾン発生ユニット５０の外周面より供給される原料ガス９が放電空間６を通過するとき、沿面放電によってオゾン１０が生成され中心部のオゾン排出空間２３から排出され回収される。
【０２５８】
ここで、前記オゾン排出空間２３はオゾン発生ユニットを複数積層したとき、各放電空間６を通過する原料ガス９およびオゾン１０の流速がほぼ一定となるようにオゾン排出空間２３の開口面積および直径φＤが決定される。
【０２５９】
また、オゾン排出空間２３は加工性から円柱状が好ましいが、角形状でも良い。
【０２６０】
本実施の形態によれば、１つの冷却体７に対して複数枚の電極基板３が配置されるため、構成スペースを有効に利用しながらオゾン発生ユニット５０の大容量化が容易となり、コンパクトに構成することができる。
【０２６１】
また原料ガス９がオゾン発生ユニット５０の外周全面から供給され、オゾン１０はオゾン発生ユニット５０の中心部のオゾン排出空間２３に排出されて回収されるため、原料ガス９を供給するための構成品が必要なく、また、オゾン１０の排出回収構成が容易で簡素化することができる。
【０２６２】
【発明の効果】
本発明によれば、沿面放電によるオゾン生成という特性を損なうことなく、誘電体から成る電極基板あるいはガスガイドなどを破損させないで、簡便で容易なオゾン発生ユニットを構成することができ、原料ガスの供給およびオゾンの排出回収構成が容易で簡素化できる。
【０２６３】
さらに、冷却体に対して、その両面に同一構成から成る２つの放電空間を有する構成とすることで、効率的でコンパクトなオゾン発生ユニットとすることができる。
【０２６４】
また、オゾン発生ユニットを一体のスタック構成とすることで、容易に大容量化を図ることができ、構成要素の共通化および標準化が可能となる。さらに、オゾン発生ユニットに摺動体を設けることによって圧力容器への収納組立、およびメンテナンス時間を短縮することができる。
【０２６５】
さらに、本発明の冷却体あるいは間隔片あるいはガスガイドによって、効果的な冷却、構成の簡素化、組立管理の容易さ、部品削減および組立工数削減を図ることができる。
【０２６６】
また沿面放電オゾン発生ユニットに紫外線照射装置あるいは気体供給装置あるいは吸着装置などの周辺機器を具備することで、付加価値の高いオゾン発生装置を構成することができる。また、オゾン発生装置を上下水あるいは気体などの浄化を高度に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すオゾン発生ユニットの平面図。
【図２】図１に示すオゾン発生ユニットの断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの平面図。
【図６】オゾン発生ユニットが冷却体の一面のみに配置された状態を示す断面図。
【図７】オゾン発生ユニットが冷却体の両面に配置された状態を示す断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるオゾン発生装置を示す図。
【図９】図８に示すオゾン発生装置の断面模式図。
【図１０】本発明の第５の実施の形態におけるオゾン発生装置を示す図。
【図１１】本発明の第６の実施の形態におけるオゾン発生ユニットを圧力容器へ収納した状態を示す構成図。
【図１２】本発明の第７の実施の形態における冷却体の平面図。
【図１３】図１２に示す冷却体の部分断面拡大図。
【図１４】冷却体の構成を示す平面図。
【図１５】図１４に示す冷却体の断面図。
【図１６】本発明の第８の実施の形態における間隔片の形状および配置を示す平面図。
【図１７】間隔片の形状および配置の変形例を示す平面図。
【図１８】間隔片の形状および配置の変形例を示す平面図。
【図１９】間隔片の形状および配置の変形例を示す平面図。
【図２０】間隔片の形状および配置の変形例を示す平面図。
【図２１】間隔片の部分断面拡大図。
【図２２】本発明の第９の実施の形態におけるオゾン発生装置を示すフロー図。
【図２３】本発明の第１０の実施の形態におけるオゾン発生装置を用いた上水高度処理システム図。
【図２４】オゾン発生装置を用いた下水高度処理システム図。
【図２５】本発明の第１１の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの平面図。
【図２６】本発明の第１１の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの断面図。
【図２７】本発明の第１２の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの平面図。
【図２８】本発明の第１２の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの断面図。
【図２９】本発明の第１３の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの平面図。
【図３０】本発明の第１３の実施の形態におけるオゾン発生ユニットの断面図。
【図３１】従来の沿面放電オゾン発生器を示す平面図。
【図３２】図３１に示すオゾン発生器の断面構成図。
【図３３】従来の無声放電オゾン発生器を示す概念図。
【符号の説明】
１ａ 線状電極
１ｂ 線状電極
１ 沿面電極
２ 誘電体
３ 電極基板
４ 間隔片
５ ガスガイド
６ 放電空間
７ 冷却体
８ａ 給電部
８ｂ 給電部
９ 原料ガス
１０ オゾン
１４ 冷却水室
１５ 冷却水
１６ 冷却水入口ポート
１７ 冷却水出口ポート
１９ａ 弾性体
１９ｂ 弾性体
２０ 保持板
２１ ボルト
２２ ボルトガイド
２３ オゾン排出空間
２４ パッキン
２５ 貫通スタッド
２６ ナット
２７ オーリング
２８ オゾン取出口
２９ 閉止板
３０ 圧力容器
３３ 支柱
３４ 摺動ガイド
３５ 架台
３６ 摺動ガイド
３７ ベース
３８ カバー
３９ 補強板
４０ 補強板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ozone generation unit that generates ozone from a raw material gas such as air or oxygen by creeping discharge, an ozone generator, and an ozone treatment system using the ozone generator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, ozone has been used to sterilize water and sewage, deodorize and decolorize industrial wastewater treatment, pulp bleach, and sterilize medical equipment. Ozone is generated as a means of generating ozone. The unit and an ozone generating device provided with peripheral devices in the ozone generating unit are provided. In particular, in recent years, there are concerns about water problems due to eutrophication associated with pollution of water sources, contamination of persistent substances, for example, odorous components related to 2-methylisoborneol, diosmin, etc., volatile organics such as trihalomethane and trichloroethylene, etc. Increasing cases have to deal with trace levels of organic substances symbolized by tap water contamination by non-volatile substances such as chlorinated compounds and chloral hydrate, and advanced treatment using ozone has come to be required. Yes.
[0003]
In general, the ozone generating unit used for the above-described application is one that generates silent ozone between the opposing electrodes and one that generates ozone by creeping discharge between the creeping electrodes.
[0004]
FIG. 33 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a discharge unit of an ozone generation unit that performs silent discharge with a common counter electrode. In FIG. 33, dielectrics 102a and 102b are installed between two electrodes 101a and 101b arranged opposite to each other, and a discharge space 103 is formed between the dielectrics 102a and 102b. A source gas 104 is supplied to the discharge space 103, and a high voltage is applied from the power source 106 between the electrodes 101a and 101b to cause silent discharge to generate ozone 105.
The performance of this type of ozone generator is greatly affected by the discharge gap G ′ of the discharge space 103. In particular, when the gap is shortened, it is expected that manufacturing dimensional management and error management will be difficult. Instability has been pointed out.
[0005]
In recent years, creeping discharge ozone generating units are often used from the viewpoint of easy management of gaps in the discharge space and high efficiency.
[0006]
FIG. 31 is a plan view showing the structure of the discharge part of a general creeping discharge ozone generating unit. FIG. 32 is a cross-sectional configuration diagram of FIG.
As shown in FIGS. 31 and 32, this type of creeping discharge ozone generating unit has a pair of linear conductive electrodes 1a and 1b on one surface of a dielectric 2 made of glass, ceramics or the like at a constant interval by screen printing or the like. The electrode substrate 3 having the creeping electrode 1 formed thereon is provided. A discharge space 6 is formed by providing a gas guide 5 on the creeping electrode 1 side of the electrode substrate 3 via a spacing piece 4, and a surface of the dielectric 2 not forming the creeping electrode 1 of the electrode substrate 3 is a cooling body 7. Touching.
Here, the surface of the pair of linear conductive electrodes 1a and 1b disposed on the dielectric 2 is covered with a dielectric material 18, so that a high voltage is applied to each end of the linear conductive electrodes 1a and 1b. Power supply units 8a and 8b are provided.
In addition, the dielectric material 18 is not coat | covered on the surface of electric power feeding part 8a, 8b. The gas guide 5 is provided with a supply port 11 for the source gas 9 and an exhaust port 12 for the ozone 10. Further, the spacing piece 4 is disposed on the outer periphery of the creeping electrode 1 and has a function of a gas seal for forming the discharge space 6 and preventing the ozone 10 from being discharged from other than the discharge port 12.
[0007]
In the creeping discharge ozone generating unit configured as described above, a high voltage is applied from the power source 13 between the power feeding portions 8a and 8b, and the creeping discharge is caused by the creeping electrode 1, whereby the source gas 9 supplied from the supply port 11 is obtained. Becomes ozone 10 when passing through the discharge space 6, and this ozone 10 can be taken out from the outlet 12.
[0008]
At this time, in order to cool the heat generated by the discharge, the cooling water 15 is supplied from the inlet port 16 to the cooling water chamber 14 provided inside the cooling body 7 at a predetermined flow rate and discharged from the outlet port 17. .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional creeping discharge ozone generation unit as described above, first, it is difficult to hold and fix the electrode substrate 3, the gap piece 4, the gas guide 5 and the cooling body 7 constituting the ozone generation unit. For example, the electrode substrate 3 or gas If the guide 5 is directly fastened with a bolt or the like to be held and fixed, it may be damaged because it is a dielectric.
[0010]
Further, it is difficult to reduce the size because of the configuration having one discharge space 6 for one ozone generation unit. In particular, when the laminated stack structure is adopted to improve the ozone generation capacity, the size of the ozone generator is increased. Furthermore, the structure for supplying the raw material gas 9 and the discharge and taking out of the ozone 10 are very complicated, which causes an increase in cost such as an increase in the number of parts and an increase in the number of assembly steps.
[0011]
Further, since the gap piece 4 forming the discharge space 6 also has a gas sealing function of the raw material gas 9 and the ozone 10, the gap G 'has a non-uniform dimension and the flow velocity of the raw material gas 9 and the ozone 10 passing therethrough. There is a possibility that ozone will be unstable due to creeping discharge.
[0012]
In addition, if the manufacturing accuracy of the cooling body 7 is poor, the contact surface between the electrode substrate 3 and the cooling body 7 does not uniformly adhere to the entire surface, and the cooling efficiency of heat generated by the discharge deteriorates and adversely affects the discharge characteristics. Occurrence may be unstable.
[0013]
Further, since the cooling body 7 has a flat plate shape and the cooling water chamber 14 is provided therein, the rigidity of the contact surface with the electrode substrate 3 is weak, and the cooling water 15 flows between the inlet port 16 and the outlet port 17. A pressure difference may occur and the contact surface with the electrode substrate 3 may be deformed. In this case, as described above, the contact surface between the electrode substrate 3 and the cooling body 7 is not uniformly adhered, and the cooling efficiency of the heat generated by the discharge deteriorates and adversely affects the discharge characteristics. It becomes stable.
[0014]
In addition, high-value-added ozone generators and advanced ozone treatment systems that include peripheral equipment in ozone generation units for water and sewage treatment using ozone, industrial wastewater treatment, pulp bleaching treatment, medical equipment or food sterilization treatment, etc. The construction of is demanded.
[0015]
The present invention has been made in consideration of such points, and can be made compact and small in size, can be increased in capacity, can be improved in maintainability, and can be reduced in cost. An object of the present invention is to provide an efficient and highly stable surface discharge ozone generation unit, to provide an ozone generator with high added value, and to provide an advanced ozone treatment system.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a dielectric, an electrode substrate having at least a pair of electrodes that are arranged on one surface of the dielectric at regular intervals to form a creeping electrode, and a discharge in which gas is supplied to the electrode side of the electrode substrate A gas guide provided via a spacing piece to form a space; and a cooling body having a cooling water chamber provided on a surface opposite to the electrode of the electrode substrate, the gas guide being opposite to the electrode substrate. An ozone generating unit characterized in that a holding plate is disposed on the surface via an elastic body, and the cooling body and the holding body are fastened by fastening means outside the electrode substrate and the gas guide.
[0017]
According to the above configuration, the electrode substrate, the spacing piece, and the gas guide can be indirectly held and fixed, and an integrated ozone generation unit can be configured easily and easily together with the cooling body and the holding plate.
[0018]
The present invention also provides a cooling body having a cooling water chamber, a dielectric, and at least a pair of electrodes forming a creeping electrode disposed at a predetermined interval on one surface of the dielectric. A pair of electrode substrates, a gas guide provided on the electrode side of each electrode substrate via a gap piece to form a discharge space to which gas is supplied, and a surface of each gas guide on the side opposite to the electrode substrate An ozone generation unit comprising: a holding plate disposed via an elastic body.
[0019]
According to the above configuration, the discharge space can be effectively arranged with respect to the cooling body, and an efficient and compact configuration is possible.
[0020]
The present invention is the ozone generation unit according to claim 2, wherein the pair of holding plates are fastened by fastening means outside the cooling body, the pair of gas guides, and the pair of electrode substrates.
[0021]
According to the above configuration, the electrode substrate, the spacing piece, and the gas guide can be indirectly held and fixed, and an integrated ozone generation unit can be configured easily and easily together with the cooling body and the holding plate.
[0022]
The present invention is the ozone generation unit according to claim 2, wherein the pair of holding plates and the cooling body are fastened by fastening means outside the pair of gas guides and the pair of electrode substrates.
[0023]
According to the above configuration, the electrode substrate, the spacing piece, and the gas guide can be indirectly held and fixed, and an integrated ozone generation unit can be configured easily and easily together with the cooling body and the holding plate.
[0024]
In addition, a cylindrical ozone discharge space is provided in the center of the cooling body, electrode substrate, gas guide, and holding plate constituting the ozone generation unit, and the gas supply to the discharge space is taken in from the entire outer periphery of the ozone generation unit, thereby causing creeping discharge. The ozone obtained by the above may be discharged into the ozone discharge space.
[0025]
According to the above configuration, in this case, a component for supplying the raw material gas is not necessary, and the configuration for discharging and collecting ozone can be simplified and simplified.
[0026]
Further, a gas seal between the gas guide and the holding plate in the vicinity of the cylindrical ozone discharge space provided at the center of the ozone generation unit may be gas sealed with an ozone-resistant sealing material.
[0027]
According to the above configuration, in this case, ozone does not leak out of the ozone generation unit, and ozone can be easily recovered from the ozone discharge space in the center of the ozone generation unit.
[0028]
In addition, gas is supplied to the discharge space constituting the ozone generation unit from one direction, and a prismatic ozone discharge space and an ozone discharge hole are provided at the end of the holding plate opposite to the gas supply surface, and the gas is supplied to the discharge space. May be taken from one surface direction of the ozone generation unit, and ozone obtained by creeping discharge may be discharged into the ozone discharge space.
[0029]
According to the configuration as described above, there is no need for a component for supplying the source gas, and the ozone discharge and recovery configuration can be easily and simplified.
Moreover, it is easy to make the flow rate of the raw material gas passing through the discharge space constant, and the creeping discharge can be stabilized.
[0030]
A plurality of ozone generating units integrated by a holding plate may be stacked, a plurality of through studs may be attached, and both ends of the stacked ozone generating units may be tightened by fastening means to form a stack configuration.
[0031]
According to the above configuration, by stacking the ozone generation units, it is easy to increase the capacity of the ozone generator and can be configured in a compact manner, and the ozone discharge space of each ozone generation unit is continuously shared. Therefore, it is easy to discharge and collect ozone, and the components can be simplified.
In addition, the ozone generation unit can be standardized and standardized as a single unit.
[0032]
When gas is supplied to the discharge space of the ozone generation unit that is integrally stacked and ozone obtained by creeping discharge is discharged to the cylindrical ozone discharge space, the number of discharge spaces is n, and the gap of the discharge space is G. When the opening diameter of the cylindrical ozone discharge space is D, the total opening area of the portion where ozone exits from the discharge space to the ozone discharge space is A1, and the opening area of the ozone discharge space is A2, You may be satisfied.
[0033]

According to the above configuration, the pressure loss when ozone flows through the common space by setting the ratio of the total area of the portion where ozone is discharged from the discharge space to the cylindrical ozone discharge space and the opening area ratio of the ozone discharge space And the pressure difference can be suppressed as much as possible in the portion where the ozone of each ozone generating unit exits from the discharge space to the ozone discharge space. For this reason, the gas flow rate which passes the discharge space of each ozone generation unit can be made substantially constant.
[0034]
Ozone-resistant O-rings may be inserted between the ozone generation units stacked together to perform gas sealing.
[0035]
According to the above configuration, ozone can be efficiently recovered without the source gas and ozone leaking from the discharge space and the ozone discharge space.
[0036]
The tightening force of the through studs of the ozone generation unit and the fastening means at both ends is P1, the number of through studs is n1, and the number of O-rings mounted between the ozone generation units is n2. When the compression force necessary for the sealing performance of n2 O-rings is P2, the following relationship may be satisfied.
[0037]
P1 × n1> P2 × n2
According to the above configuration, the O-ring between the ozone generating units is gas-sealed with an appropriate compressive force, and the size or number of through studs, nuts and the size or hardness of the O-ring can be optimally selected. it can.
[0038]
A strut is attached to both ends of the through studs of the ozone generation unit stacked together or the holding plates at both ends of the ozone generation unit, and the strut is connected and fixed to a sliding body provided in the pressure vessel, and the pressure vessel cover It is good also as a structure where this sliding body extends to the exterior of a pressure vessel when opening.
[0039]
According to the configuration as described above, it is easy to store the ozone generation unit that is integrally stacked in the pressure vessel, or to remove the pressure vessel to the outside smoothly, and the assembly or maintenance time can be shortened.
[0040]
The cooling body, the electrode substrate, and the gas guide that constitute the ozone generation unit may have a rectangular shape, and a pair of creeping electrode power supply units and a cooling water port of the cooling body may be disposed at opposite positions or at a 90 ° rotation position.
[0041]
According to the above configuration, the electrical connection of the creeping electrode to the power feeding portion and the piping connection to the cooling water port can be easily performed without complication.
[0042]
The recess may be formed by machining so that the surface of the cooling body on which one surface of the dielectric that does not form the creeping electrode of the electrode substrate contacts the size of the electrode substrate and fits precisely.
[0043]
According to the above configuration, the electrode substrate is fitted into the cooling body, and the electrode substrate and the cooling body can be easily combined with each other.
[0044]
The flatness of the processed surface of the recess of the cooling body may be 50 μm or less, and the processing accuracy may be a surface roughness of 0.8 a or less.
[0045]
According to the above configuration, the electrode substrate and the cooling body can be uniformly brought into close contact with each other at the contact surface.
[0046]
The fitting depth of the processed surface of the recess of the cooling body may be about 1/2 to 2/3 of the thickness of the electrode substrate.
[0047]
According to the above configuration, the creeping electrode surface of the electrode substrate jumps out of the stepped portion of the recess of the cooling body, so that a supply space for the source gas can be secured.
[0048]
The fitting gap between the electrode substrate and the recessed surface of the cooling body is between the minimum gap of 10 μm and the maximum gap of 200 μm in consideration of the thermal expansion coefficient, temperature, and electrode substrate size of the dielectric and cooling body constituting the electrode substrate. You may make it become.
[0049]
According to the above configuration, a space for expansion and contraction due to heat can be secured at the fitting portion between the electrode substrate and the cooling body.
[0050]
The cooling body is constructed by welding the base with the cooling water chamber and the cover. Reinforcing plates are alternately attached to the cooling water chamber side of the base and cover, and a zigzag flow path from the cooling water inlet port to the outlet port. It is good also as a structure.
[0051]
According to the above configuration, the rigidity of the cooling body can be increased by the reinforcing plate, and the cooling water can be effectively circulated throughout the cooling water chamber.
[0052]
Spacing pieces for forming a discharge space by supplying gas to the creeping electrode side of the electrode substrate may be made of an ozone-resistant metal.
[0053]
According to the configuration as described above, it is easy to manufacture the spacing piece and it is possible to easily form the discharge space.
[0054]
Spacing pieces for supplying gas to the creeping electrode side of the electrode substrate to form a discharge space may be used as an ultraviolet and ozone resistant insulating material.
[0055]
According to the configuration as described above, it is easy to manufacture the spacing piece and it is possible to easily form the discharge space.
[0056]
The spacing pieces may be a plurality of elongated flat plates that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generation unit, and may be arranged at equal intervals.
[0057]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
[0058]
The spacing pieces may be a plurality of small-diameter circular plates that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generation unit, and may be arranged at equal intervals.
[0059]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
[0060]
The spacing pieces may be a plurality of small rectangular flat plates that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generation unit, and may be arranged at equal intervals.
[0061]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
[0062]
The gas guide for forming the discharge space of the ozone generation unit may be a dielectric.
[0063]
According to the above configuration, abnormal discharge between the creeping electrode and the gas guide can be prevented, and stable creeping discharge can be obtained.
[0064]
The gas guide is cut to form convex portions, and the convex portions are formed into a plurality of elongated shapes that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generation unit, and are arranged at equal intervals to form the discharge space. It is good also as an interval piece.
[0065]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
Further, the ozone guide unit can be assembled easily by integrating the gas guide and the spacing piece.
[0066]
The gas guide is cut to form a convex portion, and the convex portion is formed into a plurality of small-diameter circular shapes that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generation unit, and are arranged at equal intervals to form the discharge space. It is good also as a space | interval piece for.
[0067]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
Further, the ozone guide unit can be assembled easily by integrating the gas guide and the spacing piece.
[0068]
The gas guide is cut to form a convex portion, and the convex portion is formed into a plurality of small rectangular shapes that can ensure a uniform gap in the discharge space of the ozone generating unit, and are arranged at equal intervals to form the discharge space. It is good also as a space | interval piece for.
[0069]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
Further, the ozone guide unit can be assembled easily by integrating the gas guide and the spacing piece.
[0070]
The spacing piece may be bonded to a gas guide, which is a dielectric, by a chemical bonding method, an adhesive method, or a mechanical bonding method.
[0071]
According to the above configuration, the discharge space can be formed so as to be uniform and maximize the creeping discharge area.
Further, the ozone guide unit can be assembled easily by integrating the gas guide and the spacing piece.
[0072]
The elastic body between the gas guide and the holding plate of the ozone generation unit may be an ozone-resistant rubber material.
[0073]
According to the above configuration, the electrode substrate and the gas guide, which are dielectric materials, can be held and fixed by the elastic force of rubber. Further, the rubber material can be made into any shape at a low cost.
[0074]
The elastic body between the gas guide and the holding plate of the ozone generation unit may be an ozone resistant spring body.
[0075]
According to the above configuration, the electrode substrate which is a dielectric and the gas guide can be held and fixed by the elastic force of the spring body.
[0076]
The elastic body may be mounted in a groove formed in the holding plate and arranged in an annular shape so as to uniformly compress the gas guide surface.
[0077]
According to the above configuration, the entire surface of the electrode substrate as a dielectric and the gas guide can be held and fixed with a uniform elastic force.
[0078]
A bolt guide may be provided so that the gas guide and the holding plate are not in direct contact with the bolt fastening portion between the holding plate and the cooling body or the holding plates integrated with the ozone generating unit.
[0079]
According to the above configuration, the gas guide is not in direct contact with the holding plate, and the electrode substrate made of a dielectric and the gas guide can be prevented from being damaged during holding and fixing.
[0080]
The holding force of the electrode substrate and the gas guide indirectly held and fixed by the holding plate is F, and the static allowable load of the dielectric electrode substrate and gas guide is P, and the cooling body, the electrode substrate and the gas guide are moved. The compression ratio, rubber hardness, shape and dimensions of the elastic body may be selected so as to satisfy the following relational expression when the force due to acceleration is W.
[0081]
P> F> W
According to the above configuration, the electrode substrate made of a dielectric is not damaged by the holding force of the ozone generation unit, and the electrode substrate, the spacing piece, and the gas guide that are indirectly held and fixed are transported. It is possible to obtain a high-quality ozone generation unit that does not move even by moving acceleration such as.
[0082]
A holding plate disposed on the back surface of the gas guide via an elastic body may be laminated and stacked as a common holding plate between ozone generation units.
[0083]
According to the configuration as described above, it is possible to reduce the number of parts by reducing the number of parts and to reduce the number of assembling steps due to the common use of parts, and it is possible to reduce the size and size.
[0084]
Further, the creeping discharge ozone generation unit is attached with at least one selected from an ultraviolet irradiation device, a hydrogen peroxide production device, a catalyst decomposition device, a radiation generation device, an ultrasonic generation device, and a pH adjustment device. May be.
[0085]
According to the above configuration, the oxidizing power of ozone generated from the creeping discharge ozone generator can be further strengthened, and an ozone generator with high added value can be obtained.
[0086]
The ozone generator is a gas supply device that supplies a gas containing oxygen as a raw material, an adsorption device that adsorbs gas components other than moisture or oxygen in the gas, and the generated ozone is brought into contact with at least one of water or gas. A contact device.
[0087]
According to the configuration as described above, impurities in the source gas can be removed, and water treatment or gas treatment with ozone can be performed, so that a small and efficient ozone generator with high added value can be obtained. .
[0088]
An activated carbon treatment apparatus including activated carbon, an impurity filtration apparatus using sand, and a filtration apparatus using a membrane are provided with at least one type of purification apparatus, and ozone treatment water or ozone treatment gas brought into contact with ozone by an ozone generator, Ozone may be brought into contact with water or gas that has passed through the purification device or has passed through the purification device.
[0089]
According to the above configuration, impurities can be removed efficiently and easily, and water or gas can be purified with an advanced ozone treatment system.
[0090]
You may further comprise the waste ozone treatment apparatus which processes the unreacted ozone after making it contact with water.
[0091]
According to the configuration as described above, unreacted ozone can be collected and reused, and a safe and efficient ozone treatment system can be obtained.
[0092]
The present invention is an ozone generation unit in which a plurality of electrode substrates are installed for one cooling body.
[0093]
According to the ozone generation unit having the above-described configuration, since a plurality of electrode substrates are arranged with respect to the cooling body, it is possible to easily increase the capacity and to be compactly configured while effectively using the configuration space. it can.
[0094]
The present invention is an ozone generation unit characterized in that an ozone discharge space extending through a cooling body, a gas guide, and a holding plate is provided between a plurality of electrode substrates.
[0095]
According to the ozone generation unit having the above-described configuration, there is no need for a component for supplying the source gas, and the ozone discharge and recovery configuration can be easily simplified.
[0096]
The present invention is provided on at least a pair of cooling bodies having cooling water chambers and surfaces of the respective cooling bodies facing the adjacent cooling bodies, and disposed on the dielectric and one surface of the dielectric at regular intervals. An ozone generating unit comprising: an electrode substrate having at least a pair of electrodes forming a creeping electrode; and a spacing piece disposed between each cooling body.
[0097]
According to the discharge ozone generating unit having the above-described configuration, components such as a gas guide or a holding plate are not necessary, and the configuration space can be used effectively. Therefore, the capacity can be easily increased and the configuration can be made compact. In addition, an inexpensive ozone generator can be provided.
[0098]
The present invention is an ozone generating unit characterized in that each cooling body is fastened by fastening means outside the electrode substrate.
[0099]
According to the discharge ozone generation unit having the above-described configuration, the electrode substrate can be indirectly held, and an integrated ozone generation unit can be configured easily and easily together with the cooling body.
[0100]
The present invention is an ozone generation unit in which a plurality of electrode substrates are installed for one cooling body.
[0101]
According to the ozone generation unit having the above-described configuration, since a plurality of electrode substrates are arranged with respect to the cooling body, it is possible to easily increase the capacity and to be compactly configured while effectively using the configuration space. it can.
[0102]
The present invention is an ozone generation unit characterized in that an ozone discharge space extending through each cooling body is provided between a plurality of electrode substrates.
[0103]
According to the ozone generation unit having the above-described configuration, the configuration for discharging and collecting ozone can be easily and simplified.
[0104]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0105]
FIG. 1 shows a creeping discharge ozone generating unit of the present invention, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a view showing an electrode substrate.
[0106]
As shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (b), the creeping discharge ozone generating unit 50 includes a dielectric 2 made of glass or ceramics, and a constant interval by screen printing or the like on one surface of the dielectric 2. The electrode substrate 3 having the creeping electrode 1 composed of a pair of linear electrodes 1a and 1b formed in the above, and the gas that is provided on the creeping electrode 1 side of the electrode substrate 3 via the spacing piece 4 and forms the discharge space 6 A guide 5 and a cooling body 7 in contact with the surface of the dielectric 2 that does not form the creeping electrode 1 of the electrode substrate 3 are provided.
[0107]
As shown in FIG. 2 (b), the surface of the pair of linear conductive electrodes 1a and 1b disposed on the dielectric 2 is entirely covered with a dielectric material 18, and ends of the linear electrodes 1a and 1b. Each part is provided with power supply parts 8a and 8b for applying a high voltage. However, the dielectric material 18 is not covered on the surfaces of the power supply portions 8a and 8b. As the gas guide 5, a dielectric such as glass or ceramics is used.
[0108]
Further, elastic bodies 19a and 19b are arranged on the surface of the gas guide 5 opposite to the electrode substrate 3, and the holding plate 20 is arranged via the elastic bodies 19a and 19b. The electrode substrate 3 covered with the dielectric material 18, the gap piece 4 for forming the discharge space 6, and the outer peripheral side of the gap piece 4 and the gas guide 5 (not to directly tighten the gas guide 5 ( On the outside, the holding plate 20 and the cooling body 7 are fastened by a plurality of bolts (fastening means) 21. At this time, a bolt guide 22 is provided between the holding plate 20 and the cooling body 7 and on the outer periphery of the bolt 21 so that the gas guide 5 and the holding plate 20 do not directly contact each other. That is, the bolt guide 22 can provide a certain gap between the gas guide 5 and the holding plate 20. For this reason, the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 can be indirectly held and fixed between the holding plate 20 and the cooling body 7 by the elastic force of the elastic bodies 19a and 19b.
[0109]
The elastic bodies 19a and 19b are made of ozone-resistant rubber or ozone-resistant spring bodies, and the elastic bodies 19a and 19b are arranged in an annular shape so as to compress the gas guide 5 surface with a uniform force. The holding plate 20 is mounted in the groove 20a.
[0110]
The electrode substrate 3 made of a dielectric material and the gas guide 5 made of a dielectric material similarly have inferior mechanical strength compared to metal. Therefore, with respect to the holding force F when the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are indirectly held and fixed, the static allowable load P of the electrode substrate 3 and the gas guide 5 determined by the physical properties of the dielectric, The compression rate and hardness, or the spring constant, shape, and dimensions of the elastic bodies 19a and 19b are determined so that the relational expression of the force W determined from the weight of the gas guide 5, the friction coefficient, and the moving acceleration satisfies the following expression (1). It is done.
[0111]
P> F> W (1)
That is, when the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are indirectly held and fixed, the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are not broken by the holding force, and are not displaced when the ozone generation unit 50 is moved.
[0112]
As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical ozone discharge space 23 is provided at the center of the electrode substrate 3, the gas guide 5, the cooling body 7, and the holding plate 20 constituting the ozone generation unit 50. ing. The outer peripheral surfaces of the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are opened with a gap G corresponding to the thickness of the spacing piece 4 so that the source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50. The gap G of the discharge space 6 is also secured by the thickness of the spacing piece 4. Therefore, when the raw material gas 9 supplied from the outer peripheral surface of the ozone generation unit 50 passes through the discharge space 6, ozone 10 is generated by creeping discharge and is discharged and collected in the ozone discharge space 23 in the center.
[0113]
In the ozone discharge space 23, when the ozone generation unit 50 has a plurality of stack configurations, the diameter φD of the ozone discharge space 23 is determined so that the flow rates of the source gas 9 and the ozone 10 passing through the discharge space 6 are substantially constant. This relationship will be described later. The ozone discharge space 23 is preferably a columnar shape from the viewpoint of workability of the electrode substrate 3 and the gas guide 5, but may be a square shape.
[0114]
Note that at least one of the elastic bodies 19a and 19b disposed between the gas guide 5 and the holding plate 20 in the vicinity of the ozone discharge space 23 is an ozone-resistant rubber material so that the source gas 9 and the ozone 10 do not leak. It has a sealing function.
[0115]
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
[0116]
A high voltage is applied from the high-voltage power supply 13 between the power supply portions 8a and 8b provided at the ends of the linear electrodes 1a and 1b, respectively, and a surface discharge is caused in the creeping electrode 1, whereby the raw material gas 9 chemically reacts with ozone 10 Is generated and recovered from the ozone discharge space 23. At this time, reaction heat generated by the discharge is removed by the cooling water 15 supplied to the cooling water chamber 14 inside the cooling body 7. The cooling water 15 is supplied from the inlet port 16 into the cooling water chamber 14 at a predetermined flow rate, and is discharged from the outlet port 17.
[0117]
Here, the planar shapes of the electrode substrate 3, the gas guide 5, and the cooling body 7 clarify the positional relationship between each other, for example, the positional relationship between the power supply units 8 a and 8 b and the inlet port 16 and the outlet port 17 of the cooling water 15. Therefore, it is preferable to use a rectangular shape, but it may be a polygonal shape or a circular shape in consideration of each workability. However, in order to avoid the trouble of connecting and assembling the power feeding units 8a and 8b or the inlet port 16 and the outlet port 17 of the cooling water 15, the power feeding units 8a and 8b and the inlet port 16 and the outlet port 17 of the cooling water 15 are used. Are arranged at opposite positions or at positions rotated by 90 °.
[0118]
According to the present embodiment, the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 can be indirectly held and fixed without impairing the characteristic of ozone generation by creeping discharge, and simple and easy integrated ozone generation The unit 50 can be configured.
[0119]
At this time, the elastic force, that is, the holding force F of the elastic bodies 19a and 19b is selected so that the compression ratio and hardness or the spring constant and the shape / dimension are optimized. It is possible to obtain a uniform holding force F such that 5 is not damaged. Further, since the gas guide 5 is not in direct contact with the holding plate 20 by the bolt guide 22, damage to the electrode substrate 3 made of a dielectric and the gas guide 5 can be prevented.
[0120]
Since the gas guide 5 is made of a dielectric, abnormal discharge between the creeping electrode 1 and the gas guide 5 can be prevented, and stable creeping discharge can be obtained.
[0121]
Further, since the source gas 9 is supplied from the entire outer surface of the ozone generation unit 50 and the ozone 10 is discharged and collected in the ozone discharge space 23 at the center of the ozone generation unit, a component for supplying the source gas 9 is provided. It is not necessary, and the structure for discharging and collecting ozone 10 can be simplified and simplified. Furthermore, since at least one of the elastic bodies 19a and 19b has a sealing function, the raw material gas 9 and the ozone 10 do not leak from the discharge space 6 and the ozone discharge space 23, and the ozone 10 is efficiently recovered. be able to.
[0122]
In addition, by clearly dividing the positional relationship between the power supply units 8a and 8b and the inlet port 16 and outlet port 17 of the cooling water 15, the respective work spaces can be secured, the complexity of the connecting assembly work can be avoided, and the assembly man-hours can be reduced. Reduction is possible.
[0123]
Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0124]
3 and 4 are cross-sectional views of an ozone generation unit according to the present invention.
[0125]
3 and 4, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0126]
3 and 4, a pair of linear electrodes 1a and 1b are disposed at a predetermined interval on one surface of a dielectric 2 made of glass or ceramics by screen printing or the like to form a creeping electrode 1. Thus, the electrode substrate 3 is obtained, and the gas guide 5 is provided on the creeping electrode 1 side of the electrode substrate 3 via the spacing piece 4 so that the discharge space 6 is formed. The surface of the dielectric 2 that does not form the creeping electrode 1 of the electrode substrate 3 is in contact with the cooling body 7. Similarly to the above, on the other surface side of the cooling body 7, the electrode substrate 3, the spacing piece 4 for forming the discharge space 6, and the gas guide 5 are provided, and the both sides of the cooling body 7 are symmetrical. The discharge space 6 is formed, and thus the ozone generation unit 50 is configured. That is, two discharge spaces 6 having the same configuration are provided on both surfaces of one cooling body 7.
[0127]
Further, each gas guide 5 is provided with a holding plate 20 through elastic bodies 19a and 19b, and the supply method of the source gas 9 and the discharge and recovery method of the ozone 10 are configured in the same manner as in the first embodiment. Yes.
[0128]
In FIG. 3, the cooling body 7 and the holding plate 20 are fastened by a plurality of bolts 21, and the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 are indirectly held and fixed so as not to be tightened directly.
[0129]
In FIG. 4, the holding plates 20 are fastened with a plurality of bolts 21 across the cooling body 7, and the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 are indirectly held and fixed so as not to be tightened directly. Yes.
[0130]
At this time, a bolt guide 22 is provided at a fastening portion of the bolt 21 so that the gas guide 5 and the holding plate 20 are not in direct contact with each other.
[0131]
According to the present embodiment, it is possible to indirectly hold and fix the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 without impairing the property of ozone generation by creeping discharge, and to one cooling body 7. Two discharge spaces 6 having the same configuration can be provided on both sides. For this reason, an efficient and compact structure is possible, and the integrated ozone generation unit 50 can be comprised simply and easily. Further, the cost can be reduced by reducing the number of parts and the number of assembly work steps.
[0132]
Third embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a plan view of the ozone generation unit, FIG. 6 shows a state in which the ozone generation unit is disposed only on one surface of the cooling body 7, and FIG. 7 shows a state in which the ozone generation unit is disposed on both surfaces of the cooling body 7. Indicates.
[0133]
5 to 7, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0134]
As shown in FIGS. 5 to 7, a prismatic ozone discharge space 23 is provided at the end of the holding plate 20, and the source gas 9 is supplied from only one surface facing the ozone discharge space 23. As described above, an opening having the same width as the electrode substrate 3 and the size of the gap G corresponding to the thickness of the spacing piece 4 is provided on the surface facing the ozone discharge space 23. The gap G of the discharge space 6 is also secured by the thickness of the spacing piece 4.
[0135]
Further, on the other three surfaces other than the supply surface of the source gas 9, an ozone resistant packing 24 is provided between the cooling body 7 and the holding plate 20 or between the holding plates 20 so that the source gas 9 or ozone 10 does not leak. Installed and sealed.
[0136]
Therefore, when the source gas 9 supplied from one surface of the ozone generation unit 50 passes through the discharge space 6 in parallel, ozone 10 is generated by creeping discharge and is discharged and collected in the ozone discharge space 23 at the end.
[0137]
According to the present embodiment, since the source gas 9 is supplied from only one surface of the ozone generation unit with the same width as the electrode substrate 3, it is easy to make the flow rate of the source gas 9 passing through the discharge space 6 constant. The creeping discharge can be stabilized. Further, there is no need for a component for supplying the source gas 9, and the discharge and recovery configuration of the ozone 10 can be easily and simplified, and the source gas 9 and the ozone 10 are discharged from the discharge space 6 and the ozone discharge space 23. The ozone 10 can be efficiently recovered without leaking.
[0138]
In addition, the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the gas guide 5 can be indirectly held and fixed without impairing the property of ozone generation by creeping discharge, and an efficient and compact configuration is possible. An integrated ozone generation unit can be configured easily.
[0139]
Fourth embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0140]
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing an ozone generator 80 configured by stacking a plurality of ozone generating units.
[0141]
In the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIGS. 8 and 9, the ozone generator is configured by laminating a plurality of ozone generation units 50 shown in FIGS. 1 to 7.
[0142]
For example, when a creeping discharge ozone generator having an ozone generation capacity of 1 kg / h is manufactured, if the generation capacity of the ozone generation unit 50 as a single unit is designed at 50 g / h, the number of stacked layers is 20.
[0143]
Here, in order to obtain an integrated stack configuration, the ozone generation unit 50 is provided with a plurality of stud through holes, and after the required number of ozone generation units 50 are stacked, the through studs 25 are attached to the through holes, Both ends of the laminated ozone generation unit 50 are fastened with nuts 26 to form an integral stack configuration. In this case, the stud 25 and the nut 26 constitute fastening means.
[0144]
Each ozone generation unit 50 is provided with an ozone discharge space 23. In the ozone generator having an integral stack structure, a common space in which the ozone discharge spaces 23 are continuous is formed. Then, the source gas 9 is supplied to each ozone generation unit 50, ozone 10 obtained by creeping discharge is discharged to the shared space, and the ozone 10 is recovered from the ozone outlet 28 provided at the end of the shared space 23.
[0145]
A closing plate 29 is provided at the end of the ozone discharge space 23 opposite to the ozone outlet 28. In addition, ozone-resistant O-rings (O-rings) 27 are mounted in the vicinity of the ozone discharge space 23 between the ozone generation units 50 and the ozone outlet 28 and the closing plate 29 provided at the end of the common space 23. The gas is sealed to prevent the ozone 10 from leaking.
[0146]
When stacking the ozone generation units 50 described above, the relationship between the ozone generation capacity of the ozone generation unit 50 alone and the generation capacity necessary for one ozone generator is determined in consideration of workability and cost. The
[0147]
For example, when the generation capacity required for one ozone generator is 100 g / h, the number of stacks when the generation capacity of the ozone generation unit 50 is designed to be 50 g / h is two. Further, when the generated capacity of the ozone generating unit 50 alone is 100 g / h, the number of layers is one, and when it is 25 g / h, the number of layers is four. These relationships are determined in consideration of ease of assembly work or low cost.
[0148]
Next, in the ozone generator having an integral stack structure, a plurality of ozone generation units 50 are stacked, so that the compression force required for the sealing performance of the O-ring 27 mounted between the ozone generation units is O-ring. The compression force is determined by the tightening force of the plurality of through studs 25 and nuts 26.
[0149]
Therefore, when the tightening force of the penetration stud 25 and the nut 26 is P1, the number of the penetration studs 25 is n1, the number of the O-rings 27 is n2, and the compression force necessary for the sealing performance of the n2 O-rings 27 is P2. The size and the number n1 of the through stud 25 and the nut 26 are selected so that each relationship satisfies the following expression (2).
[0150]
P1 * n1> P2 * n2 ---- (2)
The tightening force P1 between the through stud 25 and the nut 26 is inevitably determined by the tightening torque value defined by the size.
[0151]
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an ozone generator that is integrally stacked.
[0152]
A raw material gas 9 is supplied to the discharge space 6 of each ozone generation unit 50 that is integrally formed as a stack. The ozone 10 obtained by the creeping discharge is discharged into the ozone discharge space 23, flows through the common space 23 having a stack length of 1, and is collected from the ozone outlet 28. At this time, if ozone flows through the flow path of the common space 23 having a stack length of 1, pressure loss occurs due to the flow path resistance. Therefore, the flow velocity of the gas flowing in the discharge space 6 near the ozone outlet 28 and the vicinity of the closing plate 29 There is a difference in the flow velocity of the gas flowing through the discharge space 6. In this case, the gas flow rate passing through the discharge space 6 of each ozone generation unit 50 is not constant and an imbalance occurs.
[0153]
The imbalance of the gas flow rate passing through the discharge space 6 of each ozone generation unit 50 is qualitatively as follows, and becomes worse as the stack length 1 becomes longer.
[0154]
V1 <V2 <V3 ---- <Vn
This is because a difference in pressure is generated at the portion where the ozone 10 of each ozone generation unit 50 exits from the discharge space 6 to the ozone discharge space 23 due to the pressure loss.
[0155]
Therefore, in order to make the gas flow rate passing through the discharge space 6 of each ozone generation unit 50 constant, the opening area of the ozone discharge space 23 relative to the opening area of the portion where the ozone 10 flows out from the discharge space 6 to the ozone discharge space 23 is set. When the ratio is the ozone discharge space ratio α, the opening size of the ozone discharge space 23 is determined so that the ozone discharge space ratio α is twice or more.
[0156]
For example, when the shape of the ozone discharge space 23 is cylindrical, the number of discharge spaces 6 of the ozone generation unit 50 configured as a stack is n, the gap of the discharge spaces 6 is G, and the opening diameter of the ozone discharge space 23 is D. If the total opening area of the portion where the ozone 10 flows out from the discharge space 6 to the ozone discharge space 23 is A1, and the opening area of the ozone discharge space 23 is A2, the following equations (3), (4), (5) The opening size of the ozone discharge space 23 is determined so as to be satisfied.
[0157]

Further, when the ozone discharge space 23 has a prismatic shape, when the opening width of the ozone discharge space 23 is L1 and the opening length is L2, the following equations (6), (7), (8) The opening size of the ozone discharge space 23 is determined so as to be satisfied.
[0158]

Here, the ozone discharge space ratio α ≧ 2 can be obtained by an experiment using a similar configuration model or empirically.
[0159]
According to the present embodiment, by stacking the ozone generation units 50, it is easy to increase the capacity of the ozone generation device and to make it compact, and the ozone discharge space 23 of each ozone generation unit 50 is continuously shared. Since it is formed as a simple space, it is easy to discharge and collect ozone 10, and the components can be simplified. Furthermore, the ozone generation unit 50 can be shared and standardized as a single unit, and the cost merit increases.
[0160]
In addition, since the O-ring 27 is mounted between the ozone generation units 50, the ozone 10 can be efficiently recovered without the source gas 9 and the ozone 10 leaking from the discharge space 6 and the ozone discharge space 23. . Further, the size or number of the through studs 25 penetrating the ozone generation unit 50 and the size or hardness of the O-ring 27 can be optimally selected.
[0161]
Next, by setting the ozone discharge space ratio α ≧ 2, and increasing the opening area of the ozone discharge space 23 with respect to the opening area of the portion where the ozone 10 flows out from the discharge space 6 to the ozone discharge space 23, the ozone 10 becomes a common space. The pressure loss at the time of flowing can be reduced, and the pressure difference can be suppressed as much as possible at the portion where the ozone 10 of each ozone generation unit 50 exits from the discharge space 6 to the ozone discharge space 23. For this reason, the gas flow rate which passes the discharge space 6 of each ozone generation unit 50 can be made substantially constant.
[0162]
Fifth embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the creeping discharge ozone generator 80 stacks a plurality of the ozone generation units 50 shown in FIGS. 1 to 7, and between the ozone generation units 50, the cooling body 7 and both surfaces of the cooling body 7. A pair of electrode substrates 3 provided and a gas guide 5 provided on the pair of electrode substrates 3 via a spacing piece 4 are arranged.
[0163]
As shown in FIG. 10, the holding plate 20 disposed on the back surface of the gas guide 5 of the ozone generation unit 50 via the elastic bodies 19 a and 19 b, the cooling body 7 provided between the ozone generation units 50, and the electrode substrate 3 and the holding plate 20 of the gas guide 5.
[0164]
In order to obtain an integrated stack structure as a whole, elastic bodies 19a and 19b are mounted in grooves 20a processed on both surfaces of the holding plate 20, and a plurality of holding plates 20 and the cooling plates 7 are attached to each other or to each other. Fastened with bolts 21.
[0165]
According to this embodiment, when stacking ozone generating units, the holding plate 20 of each ozone generating unit can be shared, and the number of parts and the number of assembly steps can be reduced by sharing parts. be able to.
[0166]
Sixth embodiment
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
[0167]
FIG. 11 is a block diagram showing a creeping discharge ozone generator 80 of the present invention.
[0168]
An ozone generator is configured by integrally stacking the ozone generation units 50 shown in FIGS. When a plurality of ozone generation units are housed in the pressure vessel 30 and taken out of the pressure vessel 30, the plurality of ozone generation units 50 that are integrally stacked are slid horizontally by the sliding body 32. ing.
[0169]
The support | pillar 33 for supporting the ozone generation unit 50 is attached to the holding plate 20 of the both ends of the penetration stud 25 of the ozone generation unit 50 laminated | stacked, or the both ends of an ozone generation unit. A sliding guide 34 is installed at the bottom of the pressure vessel 30, and a column 33 is slidably provided on the sliding guide 34 via a sliding body 32.
[0170]
The sliding body 32 is a slide mechanism constituted by a support base and a bearing or the like, or a support base and a low friction material such as a fluorine resin.
[0171]
Further, a mount 35 is installed on the installation base surface of the opening of the pressure vessel 30, and a slide guide 36 is installed on the mount 35 and on an extension of the slide guide 34 at the bottom of the pressure vessel 30. .
[0172]
Here, the gantry 35 and the sliding guide 36 are used when the ozone generation unit 50 that is integrally stacked is stored in the pressure vessel 30 or when the pressure vessel cover 31 is removed and taken out of the pressure vessel 30. It is removed during normal creeping discharge ozone generator operation.
[0173]
According to the present embodiment, it is possible to smoothly and easily store the ozone generation unit 50 integrally stacked in the pressure vessel 30 or to take out the pressure vessel 30 to the outside, thereby shortening the assembly or maintenance time.
[0174]
Seventh embodiment
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
[0175]
FIG. 12 is a view showing a creeping discharge ozone generating unit of the present invention, and FIG. 13 is a partial cross-sectional enlarged view showing a state in which the electrode substrate 3 is in contact with the cooling body 7. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0176]
12 and 13, the electrode substrate 3 has the surface of the dielectric 2 opposite to the creeping electrode 1 in contact with the cooling body 7, but the electrode substrate 3 is in contact with the surface of the cooling body 7 in contact with the electrode substrate 3. The concave portion 7a is formed so as to fit the electrode substrate 3 precisely so that the electrode substrate 3 and the cooling body 7 can be combined with each other easily.
[0177]
The recess 7a has a flatness of 50 μm or less, and is processed with a surface roughness of 0.8a or less. By improving the processing state of the contact surface, the electrode substrate 3 and the cooling body 7 are uniformly adhered to the entire contact surface. I am doing so.
[0178]
Further, the fitting depth of the processed surface of the recess 7a, that is, the depth t1 of the recess 7a of the cooling body 7 is 1/2 to 2/3 of the thickness t2 of the electrode substrate 3, and the electrode substrate 3 is When the surface of the electrode substrate 3 is brought into contact with the cooling body 7 by fitting, the surface on the side of the creeping electrode 1 protrudes outward from the recess 7 a of the cooling body 7 to secure a supply space for the source gas 9.
[0179]
In addition, since the dielectric 2 constituting the electrode substrate 3 and the cooling body 7 made of metal have different thermal expansion coefficients, the fitting gap g1 between the recess 7a of the electrode substrate 3 and the cooling body 7 is from a minimum of 10 μm to a maximum. It is set to be about 200 μm, and a space clearance corresponding to the expansion of the electrode substrate 3 and the cooling body 7 is secured with respect to the temperature rise due to creeping discharge.
[0180]
The fitting gap g1 is obtained from the thermal property values, the shape and the experiment of the dielectric 2 and the cooling body 7 in consideration of the temperature rise due to creeping discharge and the shape of the electrode substrate 3.
[0181]
14 is a plan view showing the configuration of the cooling body, and FIGS. 15A and 15B are cross-sectional views of FIG.
[0182]
The cooling body 7 is made of a metal such as stainless steel or aluminum, and has a rectangular or circular flat plate shape because it is combined with the electrode substrate 3. The cooling body 7 has a cooling water chamber 14 in order to cool the heat generated by the creeping discharge of the electrode substrate 3, and the cooling body 7 has a cooling water inlet port 16 for supplying the cooling water 15 to the cooling water chamber 14. A cooling water outlet port for discharging the cooling water 15 from the cooling water chamber 14 is attached.
[0183]
Such a cooling body 7 includes a base 37 formed by machining the cooling water chamber 14 and a cover 38 attached to the base 37, and the base 37 and the cover 38 are welded. The base 37 and the cover 38 may have a bolt fastening structure, but the fastening structure is determined in consideration of workability or cost.
[0184]
Reinforcing plates 39 and 40 are alternately arranged on the cooling water chamber 14 side of the base 37 and the cover 38, respectively. For example, the reinforcing plate 39 is attached to the cover 38 and the reinforcing plate 40 is attached to the base 37. At this time, the reinforcing plates 39 and 40 are arranged from the cooling water inlet port 16 to the cooling water outlet port 17 so that the cooling water 15 in the cooling water chamber 14 flows in a zigzag manner.
[0185]
According to the present embodiment, at the contact surface between the electrode substrate 3 and the cooling body 7, the recess 7a is processed in the cooling body 7 in accordance with the shape of the electrode substrate 3, and the processing surface accuracy and processing depth of the recess 7a Since the space clearance is regulated to an optimum value, the electrode substrate 3 and the cooling body 7 can be combined in a precise state, and the electrode substrate 3 can be effectively cooled.
[0186]
Next, the cooling body 7 can be easily provided by configuring the cooling body 7 with the base 37 and the cover 39.
[0187]
Further, the stiffening plates 39 and 40 are alternately arranged and attached in the cooling water chamber 14 so that when the cooling water 15 circulates and flows in the cooling water chamber 14, the rigidity of the cooling body 7 with respect to the pressure of the cooling water 15. The cooling body 7 can be configured in a compact manner. Furthermore, the reinforcing plates 39 and 40 can effectively circulate the cooling water 15 throughout the cooling water chamber 14, and can effectively cool the heat generated by the creeping discharge of the electrode substrate 3.
[0188]
Eighth embodiment
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
[0189]
16 to 18 are plan views showing the shape and arrangement of the spacing pieces 4 of the creeping discharge ozone generating unit. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0190]
In FIG. 16 to FIG. 18, the gap piece 4 provided between the electrode substrate 3 and the gas guide 5 to form the discharge space 6 is made of an ozone-resistant metal or an ultraviolet-resistant and ozone-resistant insulating material. Thus, the gap G of the discharge space 6 can be secured.
[0191]
Further, the spacing piece 4 ensures a uniform gap G of the discharge space 6 over the entire discharge space 6 and between the electrode substrate 3 and the gas guide 5 so that the creeping discharge area of the electrode substrate 3 is maximized. Are arranged at regular intervals.
[0192]
For example, as shown in FIG. 16, the interval piece 4 has an elongated flat plate shape and is arranged radially at equal intervals with respect to the ozone discharge space 23. In addition, as shown in FIG. 17, the interval piece 4 may be a small-diameter circular flat plate and arranged at equal intervals throughout the discharge space 6. Moreover, it is good also considering the shape of the space | interval piece 4 of FIG. 17 as a small rectangular flat plate.
[0193]
FIG. 18 shows a configuration in which the source gas 9 is supplied from one direction and the ozone 10 is recovered from the ozone discharge space 23 on the opposite side. The spacing pieces 4 are formed of elongated plates and are equally spaced over the discharge space 6 in general. Is arranged. In FIG. 18, the interval pieces 4 may be small-diameter circular flat plates or small rectangular flat plates, and may be arranged at equal intervals throughout the discharge space 6.
[0194]
Here, the dimension of the gap G in the discharge space 6 is determined in accordance with the relationship between the ozone diffusion time and the ozone residence time in the discharge space 6, and is generally 2 mm or less in many cases.
[0195]
At this time, the accuracy of the gap G is not so required in comparison with the ozone generator that performs silent discharge with the counter electrode due to the characteristics of creeping discharge.
[0196]
19 and 20 are plan views showing a state in which the spacing piece 4 is provided integrally with the gas guide 5, and FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view showing an integral part of the spacing piece 4 and the gas guide 5.
[0197]
The spacing piece 4 is formed integrally with the gas guide 5. That is, the surface on the discharge space 6 side of the gas guide 5 made of a dielectric is processed to be uneven, and the protrusion is formed integrally with the gas guide 5 so as to function as the spacing piece 4.
[0198]
Further, as another embodiment in which the gap piece 4 is formed integrally with the gas guide 5, an ozone resistant metal or ultraviolet and ozone resistant insulation is provided on the surface of the gas guide 5 made of a dielectric on the discharge space 6 side. The interval piece 4 made of a material may be bonded by a chemical bonding method, an adhesion method, a mechanical bonding method or the like.
[0199]
Here, the shape and arrangement of the projections processed into the gas guide 5 and the spacing pieces 4 coupled to the gas guide 5 are elongated flat plates, as in the above embodiments, with respect to the ozone discharge space 23. Are arranged at equal intervals radially. Further, the convex portions of the gas guide 5 may be arranged at equal intervals throughout the discharge space 6 as a small-diameter circular flat plate, or may be arranged at equal intervals throughout the discharge space 6 as a small rectangular flat plate.
[0200]
According to the embodiment of the present invention, a plurality of spacing pieces 4 are formed by processing a thin plate-like metal or insulator, and are arranged at equal intervals so as to ensure the gap G of the discharge space 6 uniformly. It can be easily formed to maximize the creeping discharge area. Furthermore, the spacing piece 4 can be easily manufactured.
[0201]
In addition, because of the characteristics of creeping discharge, it is not necessary to tighten the gap G accuracy compared to an ozone generator that silently discharges with a counter electrode, so manufacturing dimensional management and error management are easy, reducing assembly man-hours, etc. Cost reduction is possible.
[0202]
That is, even if the thickness tolerance of the spacing piece 4 is not strictly controlled, the ozone generation characteristics due to creeping discharge are not affected.
[0203]
Next, the convex and concave portions are formed by subjecting the gas guide 5 to unevenness, or the gas guide 5 and the gap piece 4 are integrated by coupling the gap piece 4 to the gas guide 5, thereby further reducing the discharge space 6. Formation becomes easy and the assembly of the ozone generation unit is simplified.
[0204]
Ninth embodiment
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
[0205]
FIG. 22 is a flowchart showing the ozone generator of the present invention. In FIG. 22, the raw material air supplied from the air supply header 51 is pressurized by the air source blower 52 and sent to the air cooler 53. This air is cooled to minus 5 ° C. by the air cooler 53, and moisture is condensed / removed. Further, this cooling air is guided to an adsorbing device 54 having adsorbing material and dried to a dew point minus 60 ° C. Thereafter, the dry air is introduced into the creeping discharge ozone generation unit 50 shown in the first to eighth embodiments, and a predetermined power is applied by the high-voltage power supply 13 (see FIG. 1) to adjust the generated ozone concentration. High-concentration ozone is generated by the ozone generation unit 50, led to the ozone header tube 55, and injected into the target water or polluted gas as ozonized air to contribute to the decomposition of the pollutants.
[0206]
Here, the creeping discharge ozone generation unit 50 includes an ultraviolet irradiation device 61, a hydrogen peroxide production device 62, a catalyst decomposition device 63, a radiation generation device 64, an ultrasonic generation device 65, a pH adjustment device 66, and the like. Is provided as a whole and constitutes an ozone generator 80 as a whole.
[0207]
Hydrogen peroxide as a gas can be made by electrolyzing ammonium hydrogen sulfate or adding dilute sulfuric acid to a peroxide such as sodium. In this embodiment, commercially available hydrogen peroxide solution is used. Then, hydrogen peroxide is produced by the hydrogen peroxide production device 62. The hydrogen peroxide production device 62 is attached to the creeping discharge ozone generating unit and combined, and the hydrogen peroxide is mixed with ozone and comes into contact with water or gas to be treated.
[0208]
The ultraviolet ray generator 61 has a low-pressure mercury lamp or excimer lamp, and generates ultraviolet rays having a wavelength of about 200 nm. It is desirable to irradiate ultraviolet rays simultaneously with ozone contact.
[0209]
The catalyst decomposing apparatus 63 contains a metal oxide such as aluminum, titanium, manganese, and iron as a catalyst, and in particular, titanium is desirable as a catalyst because it does not dissolve in the treated water and has a photodecomposition reaction.
[0210]
As the radiation irradiation device 64, a device that generates X-rays by colliding high speed electrons with a metal target, a 60Co irradiation device, or the like is used. After irradiating the raw material gas with radiation in advance, this gas is ozonized.
[0211]
The ultrasonic device 65 generates ultrasonic waves of several kHz with a transducer, and irradiates the generated ozone with ultrasonic waves.
[0212]
Since the ultraviolet irradiation device 61 and the ultrasonic device 65 can be made compact, they may be manufactured integrally with the creeping discharge ozone generator.
[0213]
The ultraviolet irradiation device 61, the hydrogen peroxide production device 62, the catalyst decomposition device 63, the radiation generation device 64, the ultrasonic generation device 65 and the pH adjustment device 66 can strengthen the oxidizing power of ozone. The organic matter is decomposed into carbon dioxide and water.
[0214]
Therefore, according to the ozone generator 80 having the above-described configuration, the ozone treatment capacity can be increased, and it can be provided as an ozone generator with high added value.
[0215]
The ozone generator 80 includes a gas supply device that supplies a gas containing raw material oxygen as described above, and an adsorption device 54 that adsorbs moisture in the gas or a gas component other than oxygen, and further converts the generated ozone into water. Or the contact apparatus 70 made to contact at least 1 sort (s) of gas is included. The raw material gas may be either oxygen or air. As the gas supply device, when the gas is pressurized, the blower 52 or an air compressor (not shown) is used. When the gas is not pressurized, a fan may be used.
[0216]
The adsorption device 54 adsorbs gaseous moisture to form a dry gas. When oxygen is used as the gas, nitrogen and other impurity gases are removed by pressure adjustment and only oxygen is supplied. In order to adsorb moisture by the adsorption device 54, it is convenient to provide a cooling device 53.
[0217]
Examples of the contact device 70 that makes contact with the gas or liquid to be processed include mixing, a diffuser, and an ejector. In addition to water treatment such as deodorization, decolorization, and sterilization, deodorization, Knox / Sox treatment, dioxin treatment, and the like are possible in gas treatment.
[0218]
According to the present embodiment, impurities in the source gas can be removed, and water treatment or gas treatment with ozone can be performed, so that a small and efficient ozone generator with high added value can be provided. .
[0219]
Tenth embodiment
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
[0220]
FIG. 23 is a diagram showing an ozone treatment system composed of an advanced water treatment system using the ozone generator of the present invention. Moreover, FIG. 24 is a figure which shows the ozone treatment system which consists of a sewage advanced treatment system using the ozone generator of this invention.
[0221]
As shown in FIG. 23, the river water 81 is sequentially processed through a mixing basin 82, a sedimentation basin 83, a sand filtration basin 84, an ozone reaction tank (contact device) 70, an activated carbon filtration tank 86, and a water distribution reservoir 87. An ozone generator 80 shown in FIG. 22 is connected to the ozone reaction tank 70, and exhaust ozone from the ozone reaction tank 70 is released from the exhaust ozone decomposition tower 88.
[0222]
In addition, as shown in FIG. 24, the inflow sewage is sequentially processed through a sand basin 89, a first sedimentation basin 90, a deaeration tank 91, a final sedimentation basin 92, and a chlorine mixing tank 94. A part of the treated water from the final sedimentation tank 92 is reused through the sand filtration tank 93 and the ozone reaction tank 70. An ozone generator 80 shown in FIG. 22 is connected to the ozone reaction tank 70, and exhausted ozone from the ozone reaction tank 70 is discharged from the exhausted ozone decomposition tower 88 through the defoaming tower 96.
[0223]
In this way, an ozone treatment system incorporating the ozone generator shown in FIG. 22 is configured.
[0224]
In FIG. 23 and FIG. 24, the activated carbon filtration tank 86 performs adsorption of organic substances, and the sand filtration tank 93 performs separation of solid substances. In addition to the activated carbon filtration tank 86 and the sand filtration tank 93, a membrane filtration device may be provided as a purification device. This membrane filtration device is for separating fine particles or dissolved organic matter.
[0225]
The ozone contact tank 70 has a contact pond 70a and a diffuser tube 70b arranged uniformly in the contact pond 70a, and dissolves ozone in water by injection. Note that a part of the ozone may be subjected to a membrane treatment in order to cope with fine microorganisms dissolved in water.
[0226]
The unreacted ozone after the ozone treatment is guided to a waste ozone decomposition tower 88 packed with a catalyst and activated carbon, adsorbs ozone with activated carbon, and decomposes ozone with a catalyst or the like. In addition, unreacted ozone may be ozonolyzed with heat. In addition, unreacted ozone may be returned to the ozone contact tank 70 for reuse, or may be consumed by further contact with contaminated water or gas.
[0227]
In addition, ozone may be supplied to the treated water which passed through the purification apparatus which consists of the activated carbon filtration tank 86, the sand filtration tank 93, a membrane filtration tank, etc., and the treated water which supplied ozone may be passed through the purification apparatus. Further, ozone may be supplied not only to the treated water but also to the gas to be treated.
[0228]
According to the present embodiment, impurities can be efficiently and easily removed by the above-described system, and the odor and chromaticity of water are remarkably improved. In addition, it is possible to provide an advanced ozone treatment system for safe and efficient purification of water or gas.
[0229]
Eleventh embodiment
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 25 and FIG. 26, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG.
[0230]
As shown in FIGS. 25 and 25, the creeping discharge ozone generating unit 50 includes a dielectric 2, an electrode substrate 3 having a pair of linear conductive electrodes 1a, 1b, an indirect piece 4, and a gas guide 5. The electrode substrate 3, the indirect piece 4, and the gas guide 5 are held by the elastic bodies 19 a and 19 b and the holding plate 20.
[0231]
Here, at least two or more of the electrode substrates 3 held in contact with the cooling body 7 are arranged on the same surface of the single cooling body 7 and constitute an integrated ozone generation unit 50. . At this time, the relationship between the size of the electrode substrate 3 and the number of the arrayed substrates can be appropriately selected in consideration of the size of the ozone generation unit 50, the number of stacked stacks, the layout, the size of the entire ozone generator, and the like.
[0232]
For example, when the amount of ozone generated per electrode substrate 3 is 50 g / h, if four electrode substrates 3 are arranged for one cooling body 7, the amount of ozone generated in one ozone generating unit 50 is A fourfold ozone generation amount of 200 g / h can be obtained, and the capacity can be easily increased.
[0233]
A cylindrical ozone discharge space 23 is provided at the center between the plurality of electrode substrates 3 that pass through the cooling body 7, the gas guide 5, and the holding plate 20 of the ozone generation unit 50. . Further, the outer peripheral surfaces of the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are opened with a gap G corresponding to the thickness of the spacing piece 4 so that the source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50. Note that the discharge space 6 is also secured by the gap piece 4 by the size of the gap G.
[0234]
Therefore, when the source gas 9 supplied from the outer peripheral surface of the ozone generation unit 50 passes through the discharge space 6, ozone 10 is generated by creeping discharge and is discharged from the ozone discharge space 23 in the central portion and collected.
[0235]
Here, the ozone discharge space 23 is configured so that the flow rates of the raw material gas 9 and the ozone 10 passing through each discharge space 6 are substantially constant when a plurality of ozone generation units 50 are stacked to form a stack configuration. An opening area of 23 and a diameter φD are determined.
[0236]
Further, the ozone discharge space 23 is preferably a columnar shape from the viewpoint of workability of the electrode substrate 3 and the gas guide 5, but may be a square shape.
[0237]
Of the elastic bodies 19a and 19b disposed between the gas guide 5 and the holding plate 20 in the vicinity of the ozone discharge space 23, at least one of the elastic bodies 19a and 19b does not leak the source gas 9 and the ozone 10. It is made of ozone-resistant rubber and has a sealing function.
[0238]
According to the present embodiment, since a plurality of electrode substrates 3 are arranged for one cooling body 7, the capacity of the ozone generation unit 50 can be easily increased and made compact while effectively using the configuration space. can do. The source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50, and the ozone 10 is discharged from the ozone discharge space 23 at the center of the ozone generation unit 50 and collected. For this reason, the component for supplying the raw material gas 9 is unnecessary, and the discharge | emission collection | recovery structure of the ozone 10 can be simplified easily.
[0239]
12th embodiment
Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 27 and 28A and 28B. In FIG. 27 and FIG. 28A, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG.
[0240]
First, as shown in FIGS. 27 and 28 (a), a pair of linear conductive electrodes 1a and 1b are arranged at regular intervals on one surface of a dielectric 2 made of glass or ceramics by screen printing or the like. Thus, an electrode substrate 3 on which the creeping electrode 1 is formed is produced. Further, between at least a pair of cooling bodies 7, the surfaces of the dielectric bodies 2 that do not form the creeping electrodes 1 of the electrode substrate 3 are in contact with the surfaces of the cooling bodies 7 that face each other to form the ozone generation unit 50. Yes.
[0241]
The surface of the pair of linear conductive electrodes 1a and 1b disposed on the derivative 2 is covered with a dielectric material 18 so as to apply a high voltage to each end of the linear conductive electrodes 1a and 1b. Feeders 8a and 8b are provided. However, the dielectric material 18 is not covered on the surfaces of the power supply portions 8a and 8b.
[0242]
In addition, the electrode substrate 3 in contact with each cooling body 7 forms a discharge space 6 with the surfaces of the creeping electrodes 1 facing each other through the spacing pieces 4 between the adjacent cooling bodies 7. Each cooling body 7 has electrode substrates 3 arranged on both sides thereof. At this time, the electrode substrate 3, the spacing piece 4, and the cooling body 7 are fastened by a plurality of bolts 21 penetrating the bolt guide 22 on the outer peripheral side of the electrode substrate 3 to constitute an integrated ozone generation unit 50.
[0243]
Further, by stacking the ozone generation unit 50, it is possible to stack and increase the capacity.
[0244]
Further, since the discharge space 6 is formed by the spacing piece 4, the gap G is secured by the spacing piece 4. At this time, the dimension of the gap G is set to a range of about 0.5 mm to 2.0 mm in order to obtain more stable discharge characteristics between the pair of cooling bodies 7 due to the surface of the facing creeping electrode 1.
[0245]
A cylindrical ozone discharge space 23 is provided at the center of the cooling body 7 and the electrode substrate 3. The outer peripheral surfaces of the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are opened by the dimension of the gap G corresponding to the thickness of the spacing piece 4 so that the source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50.
[0246]
Therefore, when the raw material gas 9 supplied from the outer peripheral surface of the ozone generation unit 50 passes through the discharge space 6, ozone 10 is generated by creeping discharge and is discharged and collected in the ozone discharge space 23 in the center.
[0247]
Here, when a plurality of ozone generation units 50 are stacked, the opening area and the diameter φD of the ozone discharge space 23 are determined so that the flow rates of the raw material gas 9 and the ozone 10 passing through each discharge space 6 are substantially constant.
[0248]
Further, the ozone discharge space 23 is preferably a columnar shape from the viewpoint of workability of the electrode substrate 3 and the gas guide 5, but may be a square shape.
[0249]
According to the present embodiment, when the ozone generation unit 50 is configured, the electrode substrate 3 can be easily held, and the gas guide for forming the discharge space 6 or the electrode substrate 3 is held. There is no need for components such as a holding plate, and the configuration space can be used effectively. For this reason, it is easy to increase the capacity of the ozone generation unit 50, and the ozone generation unit 50 can be configured in a compact manner, and an inexpensive ozone generation unit 50 can be provided.
[0250]
The source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50, and the ozone 10 is discharged from the ozone discharge space 23 at the center of the ozone generation unit 50 and collected. For this reason, the component for supplying the raw material gas 9 is unnecessary, and the discharge | emission collection | recovery structure of the ozone 10 can be simplified easily.
[0251]
In addition, while arranging the additional glass plate 4a between the electrode substrates 3 provided in each cooling body 7, you may provide the space | interval piece 4 between each electrode substrate 3 and the additional glass plate 4a (FIG.28 (b)). ).
[0252]
Thirteenth embodiment
Next, a thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 29 and 30. FIG. 29 and 30, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0253]
As shown in FIG. 29 and FIG. 30, the ozone generation unit 50 includes at least a pair of cooling bodies 7 and an electrode substrate 3 in contact with each cooling body 7, and each electrode substrate 3 includes surfaces of the creeping electrodes 1. A facing discharge space 6 is formed via the spacing piece 4.
[0254]
Here, at least two electrode substrates 3 held in contact with the cooling body 7 are disposed on the same surface of one cooling body 7, and constitute an integrated ozone generation unit 50. At this time, the relationship between the size of the electrode substrate 3 and the number of arranged substrates can be appropriately selected in consideration of the size of the ozone generation unit 50, the number of stacked stacks, the layout, the size of the ozone generation unit 50 as a whole, and the like.
[0255]
For example, when the amount of ozone generated per electrode substrate 3 is 50 g / h, if four electrode substrates 3 are arranged for one cooling body 7, the amount of ozone generated by one ozone generating unit is 4 A double ozone generation amount of 200 g / h can be obtained, and the capacity can be easily increased.
[0256]
The ozone generation unit 50 is provided with a cylindrical ozone discharge space 23 at the center between the electrode substrates 3. Further, the outer peripheral surfaces of the electrode substrate 3 and the gas guide 5 are opened with a gap G corresponding to the thickness of the spacing piece 4 so that the source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50.
[0257]
Therefore, when the source gas 9 supplied from the outer peripheral surface of the ozone generation unit 50 passes through the discharge space 6, ozone 10 is generated by creeping discharge and is discharged from the ozone discharge space 23 in the central portion and collected.
[0258]
Here, in the ozone discharge space 23, when a plurality of ozone generation units are stacked, the opening area and the diameter φD of the ozone discharge space 23 are set so that the flow rates of the source gas 9 and the ozone 10 passing through the discharge spaces 6 are substantially constant. Is determined.
[0259]
Further, the ozone discharge space 23 is preferably a columnar shape from the viewpoint of workability, but may be a square shape.
[0260]
According to the present embodiment, since a plurality of electrode substrates 3 are arranged with respect to one cooling body 7, it is easy to increase the capacity of the ozone generation unit 50 while effectively using the configuration space, and it is compact. Can be configured.
[0261]
In addition, since the source gas 9 is supplied from the entire outer periphery of the ozone generation unit 50 and the ozone 10 is discharged and collected in the ozone discharge space 23 at the center of the ozone generation unit 50, the components for supplying the source gas 9 In addition, the structure for discharging and collecting ozone 10 can be easily and simplified.
[0262]
【The invention's effect】
According to the present invention, a simple and easy ozone generation unit can be configured without damaging the electrode substrate or gas guide made of a dielectric material without damaging the property of ozone generation by creeping discharge. Supply and ozone discharge / recovery configuration can be simplified and simplified.
[0263]
Furthermore, it can be set as an efficient and compact ozone generation unit by setting it as the structure which has two discharge space which consists of the same structure on both surfaces with respect to a cooling body.
[0264]
Further, by making the ozone generation unit into an integral stack configuration, it is possible to easily increase the capacity, and it is possible to standardize and standardize the components. Further, by providing the ozone generating unit with a sliding body, the housing assembly in the pressure vessel and the maintenance time can be shortened.
[0265]
Furthermore, effective cooling, simplification of configuration, ease of assembly management, parts reduction, and assembly man-hours can be achieved by the cooling body or spacing piece or gas guide of the present invention.
[0266]
Moreover, a high added-value ozone generator can be comprised by providing peripheral devices, such as an ultraviolet irradiation device, a gas supply apparatus, or an adsorption device, in a creeping discharge ozone generation unit. In addition, the ozone generator can highly purify water, sewage or gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an ozone generation unit showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the ozone generation unit shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an ozone generation unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of an ozone generation unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of an ozone generation unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where an ozone generation unit is disposed only on one surface of a cooling body.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where ozone generating units are arranged on both surfaces of a cooling body.
FIG. 8 is a diagram showing an ozone generator according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of the ozone generator shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing an ozone generator according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a state where an ozone generation unit according to a sixth embodiment of the present invention is housed in a pressure vessel.
FIG. 12 is a plan view of a cooling body according to a seventh embodiment of the present invention.
13 is an enlarged partial sectional view of the cooling body shown in FIG.
FIG. 14 is a plan view showing a configuration of a cooling body.
15 is a cross-sectional view of the cooling body shown in FIG.
FIG. 16 is a plan view showing the shape and arrangement of spacing pieces in an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a modification of the shape and arrangement of the spacing pieces.
FIG. 18 is a plan view showing a modification of the shape and arrangement of the spacing pieces.
FIG. 19 is a plan view showing a modification of the shape and arrangement of the spacing pieces.
FIG. 20 is a plan view showing a modification of the shape and arrangement of the spacing pieces.
FIG. 21 is an enlarged partial cross-sectional view of a spacing piece.
FIG. 22 is a flowchart showing an ozone generator according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing an advanced water treatment system using an ozone generator according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram of an advanced sewage treatment system using an ozone generator.
FIG. 25 is a plan view of an ozone generation unit according to the eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a sectional view of an ozone generation unit according to the eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a plan view of an ozone generation unit according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a sectional view of an ozone generation unit according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a plan view of an ozone generation unit according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a sectional view of an ozone generation unit according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a plan view showing a conventional creeping discharge ozone generator.
32 is a cross-sectional configuration diagram of the ozone generator shown in FIG. 31. FIG.
FIG. 33 is a conceptual diagram showing a conventional silent discharge ozone generator.
[Explanation of symbols]
1a Linear electrode
1b Linear electrode
1 Creeping electrode
2 Dielectric
3 Electrode substrate
4 Spacing pieces
5 Gas guide
6 Discharge space
7 Cooling body
8a Feeder
8b Feeding part
9 Raw material gas
10 Ozone
14 Cooling water chamber
15 Cooling water
16 Cooling water inlet port
17 Cooling water outlet port
19a Elastic body
19b Elastic body
20 Holding plate
21 volts
22 Bolt guide
23 Ozone exhaust space
24 Packing
25 Through stud
26 nuts
27 O-ring
28 Ozone outlet
29 Closure plate
30 Pressure vessel
33 prop
34 Sliding guide
35 frame
36 Sliding guide
37 base
38 Cover
39 Reinforcing plate
40 Reinforcing plate

Claims (16)

An electrode substrate having a dielectric, and at least a pair of electrodes that are arranged at regular intervals on one surface of the dielectric to form a creeping electrode;
A gas guide provided on the electrode side of the electrode substrate via a gap piece to form a discharge space to which gas is supplied;
A cooling body having a cooling water chamber provided on the surface opposite to the electrode of the electrode substrate,
An ozone generating unit characterized in that a holding plate is disposed on the surface of the gas guide opposite to the electrode substrate via an elastic body, and the cooling body and the holding body are fastened by fastening means outside the electrode substrate and the gas guide. . A cooling body having a cooling water chamber;
A pair of electrode substrates provided on both surfaces of the cooling body, and having a dielectric, and at least a pair of electrodes disposed on one surface of the dielectric at regular intervals to form a creeping electrode;
A gas guide provided on the electrode side of each electrode substrate via a gap piece to form a discharge space to which gas is supplied,
A holding plate disposed via an elastic body on the surface opposite to the electrode substrate of each gas guide;
With
An ozone generating unit, wherein a pair of holding plates are fastened by fastening means outside a cooling body, a pair of gas guides, and a pair of electrode substrates. A cooling body having a cooling water chamber;
A pair of electrode substrates provided on both surfaces of the cooling body, and having a dielectric, and at least a pair of electrodes disposed on one surface of the dielectric at regular intervals to form a creeping electrode;
A gas guide provided on the electrode side of each electrode substrate via a gap piece to form a discharge space to which gas is supplied,
A holding plate disposed via an elastic body on the surface opposite to the electrode substrate of each gas guide;
With
An ozone generation unit, wherein a pair of holding plates and a cooling body are fastened by fastening means outside a pair of gas guides and a pair of electrode substrates.   The ozone generation unit according to any one of claims 1 to 3, wherein an ozone discharge space is provided on the outer periphery of the electrode substrate and the gas guide, and an ozone discharge hole communicating with the ozone discharge space is provided on the holding plate.   The ozone generation unit according to any one of claims 1 to 3, wherein a concave portion is formed on the surface of the cooling body on the electrode substrate side in accordance with the shape of the electrode substrate.   The ozone generating unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the spacing piece is made of an ozone-resistant metal.   The ozone generating unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the spacing piece is made of an ultraviolet-resistant and ozone-resistant insulating material.   An ozone generator comprising a plurality of the ozone generating units according to claim 1 stacked together, and a holding plate of each ozone generating unit being fastened by fastening means.   An ozone generator comprising a plurality of the ozone generation units according to claim 2 and a plurality of ozone generation units stacked together, and a holding plate of each ozone generation unit being fastened by fastening means.   The ozone generation unit holding plates at both ends are held by the support, the ozone generation unit and the support are arranged in the pressure vessel, and a sliding guide is provided outward from the pressure vessel. The ozone generator according to claim 8 or 9, which slides.   Between each ozone generation unit, a cooling body having a cooling water chamber, provided on both sides of the cooling body, and at least a pair of dielectrics and arranged on one side of the dielectrics at regular intervals to form creeping electrodes A pair of electrode substrates having electrodes, and a gas guide provided via a spacing piece for forming a discharge space to which a gas is supplied are disposed on the electrode side of each electrode substrate. 9. The ozone generator according to 9.   The ozone generation unit according to claim 1, and at least one selected from an ultraviolet irradiation device, a hydrogen peroxide production device, a catalyst decomposition device, a radiation generation device, and an ultrasonic generation device. An ozone generator characterized by.   A gas supply device for supplying a gas containing oxygen as a raw material, an adsorption device for adsorbing gas components other than moisture or oxygen in the gas, and a contact device for contacting the generated ozone with at least one of water or gas The ozone generator according to claim 12, further comprising an ozone generator. The ozone generator according to claim 12,
An activated carbon filtration tank containing activated carbon, a filtration tank, and a purification device comprising at least one of membrane filtration devices;
An ozone treatment system characterized in that ozone treated water or ozone treated gas brought into contact with ozone is passed through a purifier or in contact with water or gas passed through the purifier.   2. The ozone generation unit according to claim 1, wherein a plurality of electrode substrates are installed for one cooling body.   The ozone generation unit according to claim 15, wherein an ozone discharge space extending through the cooling body, the gas guide, and the holding plate is provided between the plurality of electrode substrates.

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