JPH0822724B2 - 多相交流多電極コロナ放電装置、及びこれを用いたオゾン発生装置 - Google Patents
多相交流多電極コロナ放電装置、及びこれを用いたオゾン発生装置Info
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- JPH0822724B2 JPH0822724B2 JP10152693A JP10152693A JPH0822724B2 JP H0822724 B2 JPH0822724 B2 JP H0822724B2 JP 10152693 A JP10152693 A JP 10152693A JP 10152693 A JP10152693 A JP 10152693A JP H0822724 B2 JPH0822724 B2 JP H0822724B2
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多相交流を用いて多電
極間に平面状コロナ放電を生起する多相交流多電極コロ
ナ放電装置、及びコロナ放電装置の平面状コロナ放電部
へ酸素あるいは含酸素気体を流通せしめることによって
高効率にオゾンを発生させるオゾン発生装置に関するも
のである。
極間に平面状コロナ放電を生起する多相交流多電極コロ
ナ放電装置、及びコロナ放電装置の平面状コロナ放電部
へ酸素あるいは含酸素気体を流通せしめることによって
高効率にオゾンを発生させるオゾン発生装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】コロナ放電を用いてオゾンを大量に発生
させるには、コロナ放電による放電電子を、酸素分子に
効率良く衝突させる必要がある。このため、従来では、
含酸素気体原料の酸素濃度を高めることは勿論のこと、
電極表面上でコロナ放電が絶えず移動するように装置に
種々の工夫が加えられている。例えば、平面電極を平行
配置したオゾン発生装置においては、平面電極の平行配
置を精密に行ない電極表面を均一に仕上げたり、放電電
極を回転式にしたりして、コロナ放電の局部集中を防止
している。またその他、放電電極の形状を円筒形状にし
たりする試みも為されている。
させるには、コロナ放電による放電電子を、酸素分子に
効率良く衝突させる必要がある。このため、従来では、
含酸素気体原料の酸素濃度を高めることは勿論のこと、
電極表面上でコロナ放電が絶えず移動するように装置に
種々の工夫が加えられている。例えば、平面電極を平行
配置したオゾン発生装置においては、平面電極の平行配
置を精密に行ない電極表面を均一に仕上げたり、放電電
極を回転式にしたりして、コロナ放電の局部集中を防止
している。またその他、放電電極の形状を円筒形状にし
たりする試みも為されている。
【０００３】しかしながら、従来のオゾン発生装置は何
れも、その放電電源として単相交流あるいは直流を用い
ており、電極間に生じる放電自体は、線状のコロナ放電
であった。したがって、コロナ放電を絶えず移動させる
ことにより放電の局部集中を完全に防いだとしても、線
状放電であるためにオゾンの発生効率向上には自ずと限
界があった。
れも、その放電電源として単相交流あるいは直流を用い
ており、電極間に生じる放電自体は、線状のコロナ放電
であった。したがって、コロナ放電を絶えず移動させる
ことにより放電の局部集中を完全に防いだとしても、線
状放電であるためにオゾンの発生効率向上には自ずと限
界があった。
【０００４】本件出願人は、３相交流電源から簡単に６
相交流を得ることのできる６相交流出力器を既に完成し
ており、この６相交流出力器と所要位置に配置した６本
の電極とをその接続順序を工夫して放電させた場合、電
極間距離に応じた電圧が各電極へ印加され、６電極間で
複数のアーク放電が途絶えることなく、放電方向を揃え
つつ高速回転しながら発生することを見出している。こ
の６相交流出力器、及び６相交流６電極アーク放電装置
については本発明者が既に出願している（特願平４−２
２８９８４号）。
相交流を得ることのできる６相交流出力器を既に完成し
ており、この６相交流出力器と所要位置に配置した６本
の電極とをその接続順序を工夫して放電させた場合、電
極間距離に応じた電圧が各電極へ印加され、６電極間で
複数のアーク放電が途絶えることなく、放電方向を揃え
つつ高速回転しながら発生することを見出している。こ
の６相交流出力器、及び６相交流６電極アーク放電装置
については本発明者が既に出願している（特願平４−２
２８９８４号）。
【０００５】本件出願人は、上記のアーク放電装置が極
めて高効率であることに加え、更にその放電が、従来装
置のような線状放電ではなく、平面的に為されることを
見出した。この平面状放電を、コロナ放電を用いたオゾ
ン発生装置に利用すべく工夫を加え、遂に多相交流多電
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置を完成したのであ
る。
めて高効率であることに加え、更にその放電が、従来装
置のような線状放電ではなく、平面的に為されることを
見出した。この平面状放電を、コロナ放電を用いたオゾ
ン発生装置に利用すべく工夫を加え、遂に多相交流多電
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置を完成したのであ
る。
【０００６】
【解決すべき技術的課題】本発明は、多電極間に均一か
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置、並びにこの平面状放電を利用することによっ
て効率良くオゾンを生成することができるオゾン発生装
置を提供することを技術的課題とするものである。
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置、並びにこの平面状放電を利用することによっ
て効率良くオゾンを生成することができるオゾン発生装
置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題解決のために採用した手段】本件出願人が上記課
題を解決するために採用した手段は次の通りである。即
ち、ｎ相交流を出力するｎ相交流出力器と、放電電極Ｔ
1 〜Ｔn の先端部を正ｎ角形の各頂点位置付近に近接配
置して成る電極ユニットとを含み、当該ｎ相交流出力器
の各相出力端子を、その位相の早い順に前記電極ユニッ
トの放電電極Ｔ1 〜Ｔn へ、右または左回り順に接続せ
しめるという技術的手段を採用することにより、均一か
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置を構成した。
題を解決するために採用した手段は次の通りである。即
ち、ｎ相交流を出力するｎ相交流出力器と、放電電極Ｔ
1 〜Ｔn の先端部を正ｎ角形の各頂点位置付近に近接配
置して成る電極ユニットとを含み、当該ｎ相交流出力器
の各相出力端子を、その位相の早い順に前記電極ユニッ
トの放電電極Ｔ1 〜Ｔn へ、右または左回り順に接続せ
しめるという技術的手段を採用することにより、均一か
つ安定した平面状放電を生起する多相交流多電極コロナ
放電装置を構成した。
【０００８】そして、この多相交流多電極コロナ放電装
置を、酸素あるいは含酸素気体が流通するオゾン発生塔
内に設置するという手段を採用することより、上記の技
術的課題を解決したのである。
置を、酸素あるいは含酸素気体が流通するオゾン発生塔
内に設置するという手段を採用することより、上記の技
術的課題を解決したのである。
【０００９】また、必要であれば、６相交流を出力する
６相交流出力器において、３相交流電源の各相の出力端
子毎に並列に２個ずつ３組の変圧器を接続し対となし、
これら対として並列接続された各対の変圧器の一方の変
圧器二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器二次巻線の巻
き始めとを結線し、これら３組の結線部同士を更に接続
して、共通結線していない側の変圧器二次巻線の端子を
出力端子とするという手段を採用した。
６相交流出力器において、３相交流電源の各相の出力端
子毎に並列に２個ずつ３組の変圧器を接続し対となし、
これら対として並列接続された各対の変圧器の一方の変
圧器二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器二次巻線の巻
き始めとを結線し、これら３組の結線部同士を更に接続
して、共通結線していない側の変圧器二次巻線の端子を
出力端子とするという手段を採用した。
【００１０】
【実施例】以下、第１実施例および第２実施例に基づき
本発明を説明する。なお、図１は本発明第１実施例の６
相交流６電極コロナ放電装置の構成概要結線図、図２は
本発明第１実施例の６相交流６電極コロナ放電装置の変
形例の構成概要結線図、図３は第１実施例の６相交流６
電極コロナ放電装置における各電極間に印加される交流
の電圧ベクトル図、図４は第１実施例６相交流６電極コ
ロナ放電装置における各電極間に印加される交流の合成
ベクトル図、図５は第１実施例の６相交流６電極コロナ
放電装置を用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略
図、図６は本発明の第２実施例の６相交流６電極コロナ
放電装置の構成概要結線図である。
本発明を説明する。なお、図１は本発明第１実施例の６
相交流６電極コロナ放電装置の構成概要結線図、図２は
本発明第１実施例の６相交流６電極コロナ放電装置の変
形例の構成概要結線図、図３は第１実施例の６相交流６
電極コロナ放電装置における各電極間に印加される交流
の電圧ベクトル図、図４は第１実施例６相交流６電極コ
ロナ放電装置における各電極間に印加される交流の合成
ベクトル図、図５は第１実施例の６相交流６電極コロナ
放電装置を用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略
図、図６は本発明の第２実施例の６相交流６電極コロナ
放電装置の構成概要結線図である。
【００１１】『第１実施例』第１実施例は６相交流６電
極コロナ放電装置を用いたオゾン発生装置である。ま
ず、６相交流６電極コロナ放電装置を、図１〜図４を参
照しつつ説明する。
極コロナ放電装置を用いたオゾン発生装置である。ま
ず、６相交流６電極コロナ放電装置を、図１〜図４を参
照しつつ説明する。
【００１２】図１中符号１で指示するものは、コロナ放
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット１
は、上部に屈曲部を有する６本の直径２mmのステンレス
製棒状放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 から構成されており、これら
放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 は、碍子を介して図示しない電極ホ
ルダによって、その先端部を正六角形頂点位置付近に近
接させた状態で保持される。この電極ユニット１は、以
下に述べる６相交流出力器と接続される。
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット１
は、上部に屈曲部を有する６本の直径２mmのステンレス
製棒状放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 から構成されており、これら
放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 は、碍子を介して図示しない電極ホ
ルダによって、その先端部を正六角形頂点位置付近に近
接させた状態で保持される。この電極ユニット１は、以
下に述べる６相交流出力器と接続される。
【００１３】図１中、符号Ｕ−Ｘ、Ｖ−Ｙ、及びＷ−Ｚ
で指示するものは、３相交流電源とデルタ結線（或いは
スター結線でも良い）した３相交流出力端子であり、端
子Ｕ−Ｘには変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、端子Ｖ−Ｙには変圧器
Ｓ5 ・Ｓ2 、そして端子Ｗ−Ｚには変圧器Ｓ3 ・Ｓ6 と
いう具合に、各相毎に２台ずつ３組６台の単相変圧器を
並列接続している。この変圧器Ｓ1 〜Ｓ6 にはネオント
ランスを用いている。これら各相２台の変圧器のうち、
一方の変圧器の二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器の
二次巻線の巻き始めとを接続し、この接続線を更に他の
変圧器に対して同様に接続した２組の接続線と結線す
る。そして、変圧器二次巻線の共通結線していない側の
６つの端子を、６相交流の出力端子とする。
で指示するものは、３相交流電源とデルタ結線（或いは
スター結線でも良い）した３相交流出力端子であり、端
子Ｕ−Ｘには変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、端子Ｖ−Ｙには変圧器
Ｓ5 ・Ｓ2 、そして端子Ｗ−Ｚには変圧器Ｓ3 ・Ｓ6 と
いう具合に、各相毎に２台ずつ３組６台の単相変圧器を
並列接続している。この変圧器Ｓ1 〜Ｓ6 にはネオント
ランスを用いている。これら各相２台の変圧器のうち、
一方の変圧器の二次巻線の巻き終わりと他方の変圧器の
二次巻線の巻き始めとを接続し、この接続線を更に他の
変圧器に対して同様に接続した２組の接続線と結線す
る。そして、変圧器二次巻線の共通結線していない側の
６つの端子を、６相交流の出力端子とする。
【００１４】ここで、単相変圧器Ｓ1 〜Ｓ6 から出力さ
れる単相交流をそれぞれ符号Ａ1 〜Ａ6 で表すと、並列
接続した変圧器Ｓ1 、Ｓ4 から、それぞれ出力する交流
Ａ1と交流Ａ4 とは互いに逆相になり、同様に交流Ａ5
と交流Ａ2 、交流Ａ3 と交流Ａ6 も逆相関係を有する。
また、変圧器Ｓ1 、Ｓ5 、Ｓ3 からそれぞれ出力する交
流Ａ1 、Ａ5 、Ａ3 は互いに位相差１２０°の関係を有
し、交流Ａ4 、Ａ2 、Ａ6 についても同様である。交流
Ａ1 〜Ａ6 が有するこれらの位相関係により、当該６相
交流出力器は、位相差６０°の６つの単相交流を出力す
るのである。
れる単相交流をそれぞれ符号Ａ1 〜Ａ6 で表すと、並列
接続した変圧器Ｓ1 、Ｓ4 から、それぞれ出力する交流
Ａ1と交流Ａ4 とは互いに逆相になり、同様に交流Ａ5
と交流Ａ2 、交流Ａ3 と交流Ａ6 も逆相関係を有する。
また、変圧器Ｓ1 、Ｓ5 、Ｓ3 からそれぞれ出力する交
流Ａ1 、Ａ5 、Ａ3 は互いに位相差１２０°の関係を有
し、交流Ａ4 、Ａ2 、Ａ6 についても同様である。交流
Ａ1 〜Ａ6 が有するこれらの位相関係により、当該６相
交流出力器は、位相差６０°の６つの単相交流を出力す
るのである。
【００１５】なお、この６相交流出力器にあっては、図
２に示すように構成しても良い。３相交流の出力端子Ｕ
−Ｘ、Ｖ−Ｙ、Ｗ−Ｚにそれぞれ並列接続する２台の単
相変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、Ｓ5 ・Ｓ2 、Ｓ3 ・Ｓ6 の代わり
に、変圧器二次巻線の中央にも端子を有する変圧器
Ｓ7 、Ｓ8 、Ｓ9 を用いて、これら変圧器Ｓ7 、Ｓ8 、
Ｓ9 の中央端子を結線するのである。このようにすれ
ば、変圧器の一次側巻線を半分で済ませることができ
る。
２に示すように構成しても良い。３相交流の出力端子Ｕ
−Ｘ、Ｖ−Ｙ、Ｗ−Ｚにそれぞれ並列接続する２台の単
相変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、Ｓ5 ・Ｓ2 、Ｓ3 ・Ｓ6 の代わり
に、変圧器二次巻線の中央にも端子を有する変圧器
Ｓ7 、Ｓ8 、Ｓ9 を用いて、これら変圧器Ｓ7 、Ｓ8 、
Ｓ9 の中央端子を結線するのである。このようにすれ
ば、変圧器の一次側巻線を半分で済ませることができ
る。
【００１６】上記構成の６相交流出力器と前記電極ユニ
ット１とを、以下に述べる接続方法にて接続する。
ット１とを、以下に述べる接続方法にて接続する。
【００１７】６相交流出力器から出力される６つ単相交
流Ａ1 〜Ａ6 を、その位相順に電極ユニット１の放電電
極Ｔ1 〜Ｔ6 へ、右回り（あるいは左回り）順に通電す
る。当該６相交流出力器における位相順序は、交流Ａ1
→Ａ2 →Ａ3 →Ａ4 →Ａ5 →Ａ6 であるので、交流Ａ1
を電極Ｔ1 へ通電し、交流Ａ2 を電極Ｔ1 の隣の電極Ｔ
2 へ通電するならば、交流Ａ3 は電極Ｔ3 へ、交流Ａ4
は電極Ｔ4 へ交流Ａ5は電極Ｔ5 へ、交流Ａ6 は電極Ｔ
6 へそれぞれ通電する（図面に向かって右回り順にな
る）。
流Ａ1 〜Ａ6 を、その位相順に電極ユニット１の放電電
極Ｔ1 〜Ｔ6 へ、右回り（あるいは左回り）順に通電す
る。当該６相交流出力器における位相順序は、交流Ａ1
→Ａ2 →Ａ3 →Ａ4 →Ａ5 →Ａ6 であるので、交流Ａ1
を電極Ｔ1 へ通電し、交流Ａ2 を電極Ｔ1 の隣の電極Ｔ
2 へ通電するならば、交流Ａ3 は電極Ｔ3 へ、交流Ａ4
は電極Ｔ4 へ交流Ａ5は電極Ｔ5 へ、交流Ａ6 は電極Ｔ
6 へそれぞれ通電する（図面に向かって右回り順にな
る）。
【００１８】６相交流出力器と電極ユニット１とを、こ
の接続方法にて接続してコロナ放電を発生させると、各
電極間で絶えず複数のコロナ放電が生じ、しかもこれら
が高速回転するため、コロナ放電が平面状に発生するこ
とになる。以下に、電極ユニット１に発生するコロナ放
電の様子を図３、図４を参照しつつ説明する。
の接続方法にて接続してコロナ放電を発生させると、各
電極間で絶えず複数のコロナ放電が生じ、しかもこれら
が高速回転するため、コロナ放電が平面状に発生するこ
とになる。以下に、電極ユニット１に発生するコロナ放
電の様子を図３、図４を参照しつつ説明する。
【００１９】図３は、電極Ｔ1 の他電極Ｔ2 〜Ｔ6 に対
する電圧ベクトルを図示したものである。６相交流出力
器により各電極Ｔ1 〜Ｔ6 にそれぞれ印加される電圧
は、電極Ｔ1 ； sinθとすると、 電極Ｔ2 ； sin
（θ＋2π/6）、電極Ｔ3 ； sin（θ＋4π/6）、電極Ｔ
4 ； sin（θ＋6π/6）、電極Ｔ5 ； sin（θ＋8π/
6）、電極Ｔ6 ； sin（θ＋10π/6）で表すことができ
る。従って、電極Ｔ1−Ｔ2 間電圧；sinθ−sin（θ＋2
π/6) ＝−cos(θ＋π/6) となり同様に、電極Ｔ1−Ｔ
3 間電圧；−√３cos（θ＋2π/6）、電極Ｔ1−Ｔ4 間
電圧；−２cos（θ＋3π/6）、電極Ｔ1−Ｔ5 間電圧；
−√３cos（θ＋4π/6）、電極Ｔ1−Ｔ6 間電圧；−cos
（θ＋5π/6）となる。図３には、ある瞬間における電
極Ｔ1 と他の電極Ｔ2 〜Ｔ6 との間に印加される電極間
電圧ベクトルを示してある。そして、図３に示す各電圧
ベクトルを合成した電極Ｔ1 の合成ベクトルを図４に示
す。
する電圧ベクトルを図示したものである。６相交流出力
器により各電極Ｔ1 〜Ｔ6 にそれぞれ印加される電圧
は、電極Ｔ1 ； sinθとすると、 電極Ｔ2 ； sin
（θ＋2π/6）、電極Ｔ3 ； sin（θ＋4π/6）、電極Ｔ
4 ； sin（θ＋6π/6）、電極Ｔ5 ； sin（θ＋8π/
6）、電極Ｔ6 ； sin（θ＋10π/6）で表すことができ
る。従って、電極Ｔ1−Ｔ2 間電圧；sinθ−sin（θ＋2
π/6) ＝−cos(θ＋π/6) となり同様に、電極Ｔ1−Ｔ
3 間電圧；−√３cos（θ＋2π/6）、電極Ｔ1−Ｔ4 間
電圧；−２cos（θ＋3π/6）、電極Ｔ1−Ｔ5 間電圧；
−√３cos（θ＋4π/6）、電極Ｔ1−Ｔ6 間電圧；−cos
（θ＋5π/6）となる。図３には、ある瞬間における電
極Ｔ1 と他の電極Ｔ2 〜Ｔ6 との間に印加される電極間
電圧ベクトルを示してある。そして、図３に示す各電圧
ベクトルを合成した電極Ｔ1 の合成ベクトルを図４に示
す。
【００２０】図４に示すように、電極Ｔ1 の合成ベクト
ルは楕円形状の軌跡を描いて回転する。図４に示す瞬間
の合成ベクトルは、電極Ｔ4 と電極Ｔ5 との中間点を指
向しているので、この瞬間の放電は、分割されつつ曲げ
られ、主として電極Ｔ4 と電極Ｔ5 に到達することにな
る。この分割放電によって平面状放電が為されるのであ
る。しかも、電極Ｔ1 を基にしてみた上記回転合成ベク
トルは、他の電極Ｔ2〜Ｔ6 にも同様に存在するので、
全体として６電極間に、均一で安定した平面状放電が生
起するのである。
ルは楕円形状の軌跡を描いて回転する。図４に示す瞬間
の合成ベクトルは、電極Ｔ4 と電極Ｔ5 との中間点を指
向しているので、この瞬間の放電は、分割されつつ曲げ
られ、主として電極Ｔ4 と電極Ｔ5 に到達することにな
る。この分割放電によって平面状放電が為されるのであ
る。しかも、電極Ｔ1 を基にしてみた上記回転合成ベク
トルは、他の電極Ｔ2〜Ｔ6 にも同様に存在するので、
全体として６電極間に、均一で安定した平面状放電が生
起するのである。
【００２１】次に、この６相交流６電極コロナ放電装置
を用いたオゾン発生装置について、図５を参照しつつ説
明する。
を用いたオゾン発生装置について、図５を参照しつつ説
明する。
【００２２】図５中、符号７で指示するものは、酸素あ
るいは含酸素気体（以下、原料気体と呼ぶ）が流通する
円筒形状（内径90mm）のオゾン発生塔であり、このオゾ
ン発生塔７内部に放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 から成る電極ユニ
ット１が設置してある。電極ユニット１が生起する平面
状コロナ放電部へ原料気体を通すことによって、放電電
子を酸素分子に効率良く衝突させオゾンを発生させるの
である。また、本実施例には、原料気体に乾燥処理を施
すための隔膜式乾燥器２やＣaＯを用いた乾燥塔５の他
に、前記オゾン発生塔７へ送る原料気体の圧力、流量を
調節するためのレギュレーター３、流量調節バルブ４、
及び流量計６が設置されている。また、オゾン発生塔７
にて生じたオゾンガスは、オゾン濃度計８にてオゾン濃
度が計測され、そして各種の用途に供される。なお、図
５には６相交流出力器は図示していない。
るいは含酸素気体（以下、原料気体と呼ぶ）が流通する
円筒形状（内径90mm）のオゾン発生塔であり、このオゾ
ン発生塔７内部に放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 から成る電極ユニ
ット１が設置してある。電極ユニット１が生起する平面
状コロナ放電部へ原料気体を通すことによって、放電電
子を酸素分子に効率良く衝突させオゾンを発生させるの
である。また、本実施例には、原料気体に乾燥処理を施
すための隔膜式乾燥器２やＣaＯを用いた乾燥塔５の他
に、前記オゾン発生塔７へ送る原料気体の圧力、流量を
調節するためのレギュレーター３、流量調節バルブ４、
及び流量計６が設置されている。また、オゾン発生塔７
にて生じたオゾンガスは、オゾン濃度計８にてオゾン濃
度が計測され、そして各種の用途に供される。なお、図
５には６相交流出力器は図示していない。
【００２３】『試験』上記した第１実施例６相交流６電
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置に対して行なった
試験の結果を以下に示す。
極コロナ放電を用いたオゾン発生装置に対して行なった
試験の結果を以下に示す。
【００２４】隣接電極間隔；１０mm、消費電力；３５０
Ｗにて、コロナ放電を発生させ、オゾン発生装置へ、原
料気体として空気（酸素約２０％）を、２ l/minで送給
したところ、１６０mg/min（オゾン濃度８０g/m3）のオ
ゾン発生がみられた。このときのオゾン発生効率は、0.
４６mg/Ｗmin(２７.4ｇ/KWH）に達するものであり、こ
の値は、９０％酸素の気体を原料気体として用いた従来
装置の発生効率２５ｇ/KWHに匹敵するものであった。こ
の試験結果により、本発明装置が９０％酸素の気体を原
料気体として用いてオゾン発生を行なった場合、その発
生効率が従来装置の効率を凌駕することは明らかであ
る。
Ｗにて、コロナ放電を発生させ、オゾン発生装置へ、原
料気体として空気（酸素約２０％）を、２ l/minで送給
したところ、１６０mg/min（オゾン濃度８０g/m3）のオ
ゾン発生がみられた。このときのオゾン発生効率は、0.
４６mg/Ｗmin(２７.4ｇ/KWH）に達するものであり、こ
の値は、９０％酸素の気体を原料気体として用いた従来
装置の発生効率２５ｇ/KWHに匹敵するものであった。こ
の試験結果により、本発明装置が９０％酸素の気体を原
料気体として用いてオゾン発生を行なった場合、その発
生効率が従来装置の効率を凌駕することは明らかであ
る。
【００２５】『第２実施例』第２実施例のオゾン発生装
置は、３相交流４電極コロナ放電装置を用いるものであ
る。コロナ放電装置以外の構成は第１実施例と同様であ
り、この３相交流４電極コロナ放電装置についてのみ、
図６を参照しつつ説明する。
置は、３相交流４電極コロナ放電装置を用いるものであ
る。コロナ放電装置以外の構成は第１実施例と同様であ
り、この３相交流４電極コロナ放電装置についてのみ、
図６を参照しつつ説明する。
【００２６】図６中符号11で指示するものは、コロナ放
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット11
は、上部に屈曲部を有する３本の直径２mmのステンレス
製棒状放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 と、屈曲部をもたない直径２
mmのステンレス製アース電極Ｔ0 とから構成されてお
り、碍子を介して図示しない電極ホルダによって、電極
Ｔ1 〜Ｔ3 は、その先端部を正三角形頂点位置付近に近
接させた状態に保持され電極Ｔ0 は、その先端部を正三
角形中心点付近に位置するように保持される。この電極
ユニット11の放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 と、３相交流電源とデ
ルタ結線（スター結線でも良い）した３相交流出力端子
Ｕ−Ｘ、Ｖ−Ｙ、及びＷ−Ｚとを、変圧器Ｓ1 〜Ｓ3 を
介して接続するのである。
電を発生する電極ユニットであり、この電極ユニット11
は、上部に屈曲部を有する３本の直径２mmのステンレス
製棒状放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 と、屈曲部をもたない直径２
mmのステンレス製アース電極Ｔ0 とから構成されてお
り、碍子を介して図示しない電極ホルダによって、電極
Ｔ1 〜Ｔ3 は、その先端部を正三角形頂点位置付近に近
接させた状態に保持され電極Ｔ0 は、その先端部を正三
角形中心点付近に位置するように保持される。この電極
ユニット11の放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 と、３相交流電源とデ
ルタ結線（スター結線でも良い）した３相交流出力端子
Ｕ−Ｘ、Ｖ−Ｙ、及びＷ−Ｚとを、変圧器Ｓ1 〜Ｓ3 を
介して接続するのである。
【００２７】ここで仮に、アース電極Ｔ0 を設置しない
で、３本の電極Ｔ1 〜Ｔ3 のみを正三角形各頂点位置付
近に近接配置して構成した３相交流３電極コロナ放電装
置において、第１実施例で説明したような電極Ｔ1 を基
にした回転合成ベクトルを考えてみる。この３相交流３
電極装置の場合でも、回転合成ベクトルが電極Ｔ2 と電
極Ｔ3 との中間点を指向する瞬間は存在するわけである
が、当該放電装置においては、電極Ｔ1 からみた電極Ｔ
2 方向と電極Ｔ3 方向との角度、つまり∠Ｔ2Ｔ1 Ｔ3
が６０°と余りに大きく（他の多相交流多電極放電装置
の中で最大。上述した６相交流６電極装置の場合∠Ｔ4
Ｔ1 Ｔ5 ＝３０°）、電極Ｔ1 〜Ｔ3 が形成する正三角
形の中心点部分には、殆ど放電が生じなくなる。このた
め、第２実施例において、放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 が形成す
る正三角形の中心点付近にアース電極Ｔ0 を設けるので
ある。
で、３本の電極Ｔ1 〜Ｔ3 のみを正三角形各頂点位置付
近に近接配置して構成した３相交流３電極コロナ放電装
置において、第１実施例で説明したような電極Ｔ1 を基
にした回転合成ベクトルを考えてみる。この３相交流３
電極装置の場合でも、回転合成ベクトルが電極Ｔ2 と電
極Ｔ3 との中間点を指向する瞬間は存在するわけである
が、当該放電装置においては、電極Ｔ1 からみた電極Ｔ
2 方向と電極Ｔ3 方向との角度、つまり∠Ｔ2Ｔ1 Ｔ3
が６０°と余りに大きく（他の多相交流多電極放電装置
の中で最大。上述した６相交流６電極装置の場合∠Ｔ4
Ｔ1 Ｔ5 ＝３０°）、電極Ｔ1 〜Ｔ3 が形成する正三角
形の中心点部分には、殆ど放電が生じなくなる。このた
め、第２実施例において、放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 が形成す
る正三角形の中心点付近にアース電極Ｔ0 を設けるので
ある。
【００２８】
【本発明の効果】以上、実施例をもって説明したとお
り、本発明にかかる多相交流多電極コロナ放電装置にあ
っては、放電電極の配置精度に殆ど関係なく、多電極間
において、均一かつ安定な平面状コロナ放電を得ること
ができるので、この多相交流多電極コロナ放電装置を用
いたオゾン発生装置によれば、放電電子を効率よく酸素
分子に衝突させることができ、極めて高能率にオゾンを
生成することが可能になる。
り、本発明にかかる多相交流多電極コロナ放電装置にあ
っては、放電電極の配置精度に殆ど関係なく、多電極間
において、均一かつ安定な平面状コロナ放電を得ること
ができるので、この多相交流多電極コロナ放電装置を用
いたオゾン発生装置によれば、放電電子を効率よく酸素
分子に衝突させることができ、極めて高能率にオゾンを
生成することが可能になる。
【００２９】また、この平面状放電が、向きを揃えつつ
高速回転する複数の放電により形成されるので、放電効
率自体も従来装置に比して格段に向上し、放電電圧を極
限まで高める必要がなく、従って高電圧印加によるリー
ク防止対策に多大な努力を払うことも必要ない。
高速回転する複数の放電により形成されるので、放電効
率自体も従来装置に比して格段に向上し、放電電圧を極
限まで高める必要がなく、従って高電圧印加によるリー
ク防止対策に多大な努力を払うことも必要ない。
【００３０】さらに、６相交流６電極コロナ放電装置を
用いる場合には、構造の複雑化を伴うことなくシンプル
な構成によって、３相交流電源から６相交流を得ること
ができるので、とても手軽に大量のオゾンを得ることが
可能となる。
用いる場合には、構造の複雑化を伴うことなくシンプル
な構成によって、３相交流電源から６相交流を得ること
ができるので、とても手軽に大量のオゾンを得ることが
可能となる。
【図１】本発明第１実施例の６相交流６電極コロナ放電
装置の構成概要結線図である。
装置の構成概要結線図である。
【図２】本発明第１実施例の６相交流６電極コロナ放電
装置変形例の構成概要結線図である。
装置変形例の構成概要結線図である。
【図３】第１実施例の６相交流６電極コロナ放電装置に
おける各電極間に印加される交流の電圧ベクトル図であ
る。
おける各電極間に印加される交流の電圧ベクトル図であ
る。
【図４】第１実施例の６相交流６電極コロナ放電装置に
おける各電極間に印加される交流の合成ベクトル図であ
る。
おける各電極間に印加される交流の合成ベクトル図であ
る。
【図５】第１実施例の６相交流６電極コロナ放電装置を
用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略図である。
用いたオゾン発生装置の全体を示す構成概略図である。
【図６】本発明第２実施例の３相交流４電極コロナ放電
装置の構成概要結線図である。
装置の構成概要結線図である。
Ｓ1 〜Ｓ6 単相変圧器 Ｔ0 アース電極 Ｔ1 〜Ｔ6 放電電極 １、11 電極ユニット ７ オゾン発生塔
Claims (8)
- 【請求項１】 ｎ相交流を出力するｎ相交流出力器と、
放電電極Ｔ1 〜Ｔnの先端部を正ｎ角形各頂点位置付近
に近接配置して成る電極ユニットとを含み、 前記ｎ相交流出力器の各相出力端子を、その位相の早い
順に前記電極ユニットの放電電極Ｔ1 〜Ｔn へ、右また
は左回り順に接続せしめることを特徴とする多相交流多
電極コロナ放電装置。 - 【請求項２】 ６相交流を出力する６相交流出力器と、
放電電極Ｔ1 〜Ｔ6の先端部を正六角形各頂点位置付近
に近接配置して成る電極ユニットとを含み、 前記６相交流出力器の各相出力端子を、その位相の早い
順に前記電極ユニットの放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 へ、右また
は左回り順に接続せしめることを特徴とする多相交流多
電極コロナ放電装置。 - 【請求項３】 放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 の先端部を正三角形
各頂点位置付近に近接配置し且つ正三角形の中心点位置
付近にアース電極Ｔ0 を設けることにより電極ユニット
を構成し、３相交流電源の各相出力端子を当該電極ユニ
ットの放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 へ接続せしめることを特徴と
する多相交流多電極コロナ放電装置。 - 【請求項４】 ６相交流を出力する６相交流出力器とし
て、 ３相交流電源の各相の出力端子毎に並列に２個ずつ３組
の変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、変圧器Ｓ5 ・Ｓ2 、及び変圧器Ｓ
3 ・Ｓ6 を接続し対となし、これら対として並列接続さ
れた各対の変圧器の一方の変圧器二次巻線の巻き終わり
と他方の変圧器二次巻線の巻き始めとを結線し、これら
３組の結線部同士を更に接続して、共通結線していない
側の変圧器二次巻線の端子を出力端子とする６相交流出
力器を用いることを特徴とする請求項２記載の多相交流
多電極コロナ放電装置。 - 【請求項５】 ｎ相交流を出力するｎ相交流出力器と、 放電電極Ｔ1 〜Ｔn の先端部を正ｎ角形の各頂点位置付
近に近接配置し、前記ｎ相交流出力器の各相出力端子
を、その位相の早い順に放電電極Ｔ1 〜Ｔn へ、右また
は左回り順に接続して成る電極ユニットと、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。 - 【請求項６】 ６相交流を出力する６相交流出力器と、 放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 の先端部を正六角形の各頂点位置付
近に近接配置し、前記６相交流出力器の各相出力端子
を、その位相の早い順に放電電極Ｔ1 〜Ｔ6 へ、右また
は左回り順に接続して成る電極ユニットと、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。 - 【請求項７】 放電電極Ｔ1 〜Ｔ3 の先端部を正三角形
の各頂点位置付近に近接配置し、且つ正三角形の中心点
位置付近にアース電極Ｔ0 を設けて成る電極ユニット
と、 当該電極ユニットを内蔵し、酸素あるいは含酸素気体が
流通するオゾン発生塔とを含むことを特徴とする多相交
流多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。 - 【請求項８】 ６相交流を出力する６相交流出力器とし
て、 ３相交流電源の各相の出力端子毎に並列に２個ずつ３組
の変圧器Ｓ1 ・Ｓ4 、変圧器Ｓ5 ・Ｓ2 、及び変圧器Ｓ
3 ・Ｓ6 を接続し対となし、これら対として並列接続さ
れた各対の変圧器の一方の変圧器二次巻線の巻き終わり
と他方の変圧器二次巻線の巻き始めとを結線し、これら
３組の結線部同士を更に接続して、共通結線していない
側の変圧器二次巻線の端子を出力端子とする６相交流出
力器を用いることを特徴とする請求項６記載の多相交流
多電極コロナ放電を用いたオゾン発生装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152693A JPH0822724B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 多相交流多電極コロナ放電装置、及びこれを用いたオゾン発生装置 |
| PCT/JP1993/001166 WO1994006184A1 (fr) | 1992-08-27 | 1993-08-20 | Dispositif de decharge multi-electrodes a courant alternatif polyphase, appareil permettant de fondre des dechets en poudre et utilisant ce dispositif, generateur d'ozone, et appareil source de lumiere |
| FI941660A FI941660A7 (fi) | 1992-08-27 | 1993-08-20 | Monivaihevaihtovirralla toimiva monielektrodinen purkauslaite ja sitä käyttävä pulverijätteen käsittelylaite, otsonigeneraattori ja valonläh de |
| EP94908807A EP0609466A4 (en) | 1992-08-27 | 1993-08-20 | MULTI-ELECTRODE DISCHARGE DEVICE WORKING WITH MULTI-PHASE AC; POWDER WASTE DISPOSAL UNIT WITH SUCH DISCHARGE DEVICE; OZONE GENERATOR; AND LIGHT SOURCE DEVICE. |
| CA002121359A CA2121359A1 (en) | 1992-08-27 | 1993-08-20 | Polyphase alternating current multi-electrode discharger, powdery waste disposal apparatus using this discharger, ozone generator, and light source apparatus |
| AU47620/93A AU660849B2 (en) | 1992-08-27 | 1993-08-20 | Polyphase alternating current multi-electrode discharger, powdery waste disposal apparatus using this discharger, ozone generator, and light source apparatus |
| TW082106871A TW244338B (ja) | 1992-08-27 | 1993-08-25 | |
| CN93116786A CN1083628A (zh) | 1992-08-27 | 1993-08-26 | 多相交流多电极放电装置及采用其的粉末废料处理等装置 |
| NO941503A NO941503L (no) | 1992-08-27 | 1994-04-25 | Flerfase vekselströmutladningsanordning med flere elektroder, en anordning til behandling av pulverformet avfall, ozongenerator og lyskilde som gjör bruk av utladningsanordningen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152693A JPH0822724B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 多相交流多電極コロナ放電装置、及びこれを用いたオゾン発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305706A JPH06305706A (ja) | 1994-11-01 |
| JPH0822724B2 true JPH0822724B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=14302923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10152693A Expired - Lifetime JPH0822724B2 (ja) | 1992-08-27 | 1993-04-27 | 多相交流多電極コロナ放電装置、及びこれを用いたオゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822724B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4627532B2 (ja) | 2004-09-29 | 2011-02-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ｎ相オゾン発生装置 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP10152693A patent/JPH0822724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06305706A (ja) | 1994-11-01 |
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