专利名称：臭氧发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及臭氧发生装置，特别涉及其大容量化。
图25示出例如在刊物《臭氧发生装置手册》(ォゾナィザハソドブック)(电气学会臭氧发生装置事业委员会编，日冕公司社刊，1960年，第249页)中所示的、称为奥托板(Otto-Plate)，型的先有臭氧发生装置的主要部分，(a)为剖面图，(b)为左半部分的正视图。图25中，1为电源，2为接地的金属电极，3为与接地电极2相对设置、与电源1相连、加了高压的高压电极，4为设置于接地电极2及高压电极3的表面上的电介质(玻璃片)，5为发生放电的放电空间；6为用于形成放电空间5的电绝缘性(电介质)隔片。7、8分别为表示供气口、排气口的箭头，9为臭氧化气体的排出管。借助于接地电极2、高压电极3及配置于这些电极之间的电介质4，构成一个放电单元。
其次，说明有关操作。先有的臭氧发生装置在接地电极2、高压电极3及电介质片4的中央部开有排气用的孔。在上述奥托板型的文献中并未涉及隔片6，但是，在实际中，为了保持电介质4的间隔(空隙长度)，如图25所示，在放电空间5的周围、以不妨碍气体流入的形式设置了电绝缘性的隔片。
从臭氧发生装置的周边部的整个周边、沿着箭头7的方向导入含有氧的原料气体，通过电源装置1外加高压，当其通过正在放电的放电空隙5时，一部分氧变成臭氧，通过排气管9、沿着箭头8的方向把含有该臭氧的气体作为臭氧化气体排出。
在上述放电空间5内，放电空间因放电而发热，所以，如不有效地冷却通过该放电空间的气体，则放电空间5内气体的温度将上升，臭氧的产生量减少。为此，利用绝缘油等电绝缘性的液体冷却接地电极2及高压电极3，抑制气体温度的上升。
先有臭氧发生装置如上所述那样地构成，为了谋求大容量化，如图25所示，如果把放电单元多级层叠起来，则臭氧的产生量与层叠数成正比而增加。因为在水处理、纸浆漂白等工业应用中使用该臭氧发生装置，所以，进而需要几十台以上的组件，该组件又由几十个以上的放电单元层叠而构成。为此，在构成大容量的臭氧生产系统时，电极个数及连接零件的个数与层叠数及装置的台数成正比而增加，产生了制作成本变高、装置空间增大、维修操作变多的困难。
还有，虽然可以借助于增大一个放电单元的放电面积来增加臭氧的产生量，但是，如果电极直径过大的话，则存在着为得到给定精度的平坦度而使电极的厚度变厚、变得相当重等问题，另外，由于电介质的机械强度差，也难得到平坦度，故在增大面积方面是有界限的。
本发明是为了消除上述问题而提案的，第一，其目的在于实现这样的臭氧发生装置不使面积变大时、为得到给定精度的平坦度就必须使厚度加厚的电极及机械强度差、也难得到平坦度的电介质大型化，而能够通过小型化、零件个数少且容易制作来产生大容量的臭氧。
第二，其目的在于实现单元的层叠、检查、更换等各种操作都很容易的大容量臭氧发生装置。
有关本发明第一方面的臭氧发生装置是这样的装置，放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同接地电极配置多个电介质或/和高压电极而构成。
有关本发明第二方面的臭氧发生装置是这样的装置，有关本发明第一方面的接地电极或高压电极在片状电介质的一个面上具有导电膜，构成为把上述导电膜与片状金属体电气连接并供电。
有关本发明第三方面的臭氧发生装置是这样的装置，有关本发有第一方面的接地电极或高压电极在放电面上具有电介质膜。
有关本发明第四方面的臭氧发生装置是这样的装置，在有关本发明的第一方面中，接地电极由轻金属或轻合金形成。
有关本发明第五方面的臭氧发生装置是这样的装置，在有关本发明的第一方面中，接地电极形成为多角形。
有关本发明第六方面的臭氧发生装置是这样的装置，在有关本发明的第一方面中，对电极的至少一部分施行了耐臭氧加工。
有关本发明第七方面的臭氧发生装置是这样的装置，在有关本发明的第一方面中，接地电极具有冷却用媒体流通的中空部，对与上述接地电极的上述冷却用媒体的接触面施行了耐蚀处理。
有关本发明第八方面的臭氧发生装置是这样的装置，接地电极支持着电介质及高压电极。
有关本发明第九方面的臭氧发生装置是这样的装置，接地电极在侧面支持着连接到高压电源与电极之间的防止过流用保险丝。
有关本发明第十方面的臭氧发生装置是这样的装置，把在电极之间外加高压的臭氧发生用电源的至少高压发生电路单元接近臭氧发生装置主体而配置，把至少逆变器控制电路单元远离上述臭氧发生装置主体而配置。
有关本发明第十一方面的臭氧发生装置是这样的装置，具有至少三个高压电极，构成至少三个放电单元，利用三相交流电源分别把相位不同的三相交流施加到上述三个放电单元上。
有关本发明第十二方面的臭氧发生装置是这样的装置，通过与电介质保持给定间隔的连接棒将放电体多级层叠起来。
有关本发明第十三方面的臭氧发生装置是这样的装置，把放电体沿着垂直方向层叠起来。
有关本发明第十四方面的臭氧发生装置是这样的装置，把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来，在上述电极之间外加高压，把多个发生放电的放电体层叠、连接起来而构成块，把上述块多层层叠、连接起来而构成组件，把含有氧的气体供给到上述电极之间，借助于上述放电产生臭氧。
有关本发明第十五方面的臭氧发生装置是这样的装置，在有关本发明的第十四方面中，放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同的接地电极配置多个电介质和/或高压电极而构成。
图1为示出根据本发明实施形态1的臭氧发生装置主要部分的平面图；图2为示出根据本发明实施形态1的臭氧发生装置主要部分的剖面图；图3为示出根据本发明实施形态2的臭氧发生装置主要部分的平面图；图4为示出根据本发明实施形态2的臭氧发生装置主要部分的剖面图；图5为示出根据本发明实施形态3的臭氧发生装置主要部分的剖面图；图6为示出根据本发明实施形态4的臭氧发生装置主要部分的剖面图7为示出根据本发明实施形态4的另一臭氧发生装置主要部分的剖面图；图8为示出根据本发明实施形态5的臭氧发生装置主要部分的剖面图；图9为示出根据本发明实施形态6的臭氧发生装置主体及电源电路的结构图；图10为示出根据本发明实施形态7的臭氧发生装置主体及电源电路的结构图；图11为示出根据本发明实施形态8的臭氧发生装置主体及电源电路的结构图；图12为示出根据本发明实施形态9的臭氧发生装置主要部分的平面图；图13为示出根据本发明实施形态9的臭氧发生装置主要部分的剖面图；图14为示出根据本发明实施形态9的另一臭氧发生装置主要部分的平面图；图15为示出根据本发明实施形态9的另一臭氧发生装置主要部分的剖面图；图16为示出根据本发明实施形态10的臭氧发生装置主要部分的结构图；图17为示出根据本发明实施形态11的臭氧发生装置主要部分的结构图；图18为示出根据本发明实施形态12的臭氧发生装置主要部分的平面图；图19为示出根据本发明实施形态12的臭氧发生装置主要部分的平面图；图20为示出根据本发明实施形态13的臭氧发生装置主要部分的平面图；图21为示出根据本发明实施形态13的臭氧发生装置主要部分的平面图；图22为示出根据本发明实施形态14的臭氧发生装置主要部分的平面图23为示出根据本发明实施形态14的臭氧发生装置主要部分的平面图；图24为示出根据本发明实施形态15的臭氧发生装置主要部分的平面图；图25示出了先有臭氧发生装置的主要部分，(a)为剖面图，(b)为左半部分的正视图。
实施形态1下面，参照
本发明的一个实施形态。图1、2示出了根据本发明实施形态1的臭氧发生装置的主要部分，图1为平面图，图2为图1中A-A线的剖面图。另外，图1示出了从图2中箭头方向看B-B线的情况。图中，1a、1b、1c为臭氧发生用电源，2x、2y为变形六角形的接地电极。300a、300b、300c为圆片形电介质，在各电介质300a、300b、300c的一个面上形成导电膜30a、30b、30c，构成电介质高压电极3a、3b、3c。32为具有导电性的弹性体、即金属弹簧，33为用于供给高压的供电片，构成为通过金属弹簧32与电介质电极3a、3b、3c的导电膜30a、30b、30c面电气连接，这样来从供电片33供给高电压。
在本实施形态中，把成为放电面的、具有高精度的平坦度的圆片形导电构件2ax、2bx、(2cx未图示)分别连接到从变形六角形接地电极2的中心、以120°角度三等分的接地电极面上，把三个电介质电极3a、3b、3c分别相对配置于这些导电构件2ax、2bx、2cx上。这样，把具有公共接地电极2x和一个电介质电极3a、3b或3c的放电部分分别称为臭氧发生放电单元10a、10b(、10c未图示)。在本实施形态中，构成在共同的接地电极2x上具有三个放电单元10a、10b、10c的放电体，即放电装置。20a、20b、20c为气体导入孔，21为绝缘子。22a、22b、22c为防止过流用保险丝，通过绝缘子21将其支持在接地电极2的侧面上。
23a、23b为接地电极2x、2y的冷却用媒体(即水)的入口和出口，24a、24b为管道，25a、25b为用于冷却多个接地电极的中断集合冷却管，26a、26b为主冷却管的排出口及吹入口，构成为使冷却水可在设于接地电极上的中空部内流通。27为示出冷却水流动的箭头，5为发生放电的放电空间，6为用于形成放电空间的隔片，31为具有弹性的气体密封材料，7为原料气体供给口，8为示出臭氧化气体排出方向的箭头，9a、9b、9c为臭氧化气体的排出管，100为压力容器。
其次，说明有关操作。图中，从供电片33把利用臭氧发生用电源1a、1b、1c产生的高压通过设在接地电极2x、2y侧面上的防止过流用保险丝22a、22b、22c，通过金属弹簧32供给电介质高压电极3a、3b、3c。如果从设在压力容器100上的原料气体导入口7导入含有氧的原料气体的话，就把原料气体从臭氧发生放电单元10a、10b、10c的外周方向吸入放电空间5，如果在放电空间5内进行无声放电的话，原料气体就变成臭氧化气体。把离开放电空间5的臭氧化气体引入导入孔20a、20b、20c，使之沿箭头8的方向、从臭氧排出管9a、9b、9c向外部排出。
这样，在本实施形态中，为增大放电面积和大容量化，通过与共同的接地电极2x相对配置多个高压电极30a、30b、30c及电介质300a、300b、300c，使得不将机械强度差且难得到平坦度的电介质300a、300b、300c及为得到给定精度的平坦度而必须加厚的高压电极30a、30b、30c大型化而实现大容量化成为可能，可谋求减少接地电极及接地电极冷却接头等的接地电极零件个数，使臭氧的产生量大容量化。还有，通过把多个放电单元有效地配置到共同的接地电极上，可以实现小型化的装置。
再者，由于共同的接地电极2x把成为放电面的、具有高精度的平坦度的圆片形导电构件2ax、2bx、2cx分别连接起来，所以，可以得到给定精度的平坦度。
还有，在本实施形态中，因为接地电极2x、2y的形状为变形六角形，所以，在圆筒形压力容器100与接地电极2x、2y之间产生了空的空间、把防止过电流用保险丝22a、22b、22c通过绝缘子21设置到该空的空间(即接地电极侧面)内，并配置接地电极冷却用媒体的给排机构，这对使整个装置节省空间方面是有效的；而且，使防止过电流用保险丝22a、22b、22c作为一个整体支持在共同的接地电极2x、2y上，这使得可以把臭氧发生放电单元看作一个部件，其有易于层叠的优点。
进而，放电空间上外加的电压为1KHz-几十KHz、几千伏量级的高频高压，当将臭氧发生放电装置多级层叠起来时，因为防止过流用保险丝22a、22b、22c放置在各臭氧发生放电单元10a、10b、10c附近，所以，外加在各臭氧发生放电单元之间的高频高压配线可以非常短，在各臭氧发生放电单元之间几乎不出现与相邻放电单元的高频高压配线接触或接近的情况，为此，具有降低各条高压配线引起绝缘不良的可能性的优点。
还有，如图1所示，如果预先把防止过流用保险丝22a、22b、22c作为一个整体支持在接地电极上的话，如因放电单元10a、10b或10c发生故障而流过过电流、使保险丝22a、22b或22c熔断时，可将具有该发生故障的放电单元的放电装置更换，同时，也能更换防止过流用保险丝22a、22b、22c，容易进行电极的维护，在维修操作方面是有效的。
另外，在本实施形态中，说明了对共同的接地电极2x排列三个高压电极3a、3b、3c、构成三个放电单元时将防止过流用保险丝作为一个整体支持在接地电极侧面上的情况，但是，在一个接地电极上配置一个高压电极时，也把防止过流用保险丝作为一个整体支持在接地电极上，也同样使层叠及维护变得容易了。
另外，在本实施形态中，为了使臭氧的产生量大容量化，接地电极2x、2y在一个接地电极面上构成三个臭氧发生放电单元10a、10b、10c，因此，接地电极2x、2y变大；如果用不锈钢制作接地电极的话，则接地电极变得非常重，使臭氧发生放电单元的层叠操作变得困难，而且使装置整体的总重量变重，装置的运输成为难题；但是，当用铝及钛等轻金属及轻合金构成接地电极2x、2y的话，就能够轻量化，使层叠的操作性变好，特别是对大容量化的大型臭氧发生装置是有效的，对装置的运输也是有效的。
把冷却用媒体(即冷却水)导入中继集合冷却管25a中，通过管道24a、水的入口23a供给到共同的接地电极2x、2y的中空部内，防止放电空间5的气体温度上升，维持臭氧的产生性能。离开公共接地电极2x、2y的冷却水，同样地通过水的出口23b、管道24b排出到中继集合冷却管25b。这样，当冷却水流入接地电极2x、2y时，虽然接地电极与冷却媒体(即水)接触的面有受到电气腐蚀的可能性，但是，借助于在该面上施行了玻璃涂敷及陶瓷涂敷等耐腐蚀加工，能够防止电气腐蚀。
另外，对小容量臭氧发生装置、即小的接地电极面进行玻璃涂敷等耐腐蚀加工时，加工成本的比例较高，但是，在本实施形态这样的大型臭氧发生装置中而且是对与公共接地极2x、2y的冷却用媒体接触的面施行耐腐蚀加工，故加工成本的比例变低是特别有效的。
另外，与接地电极2x、2y的电介质高压电极3a、3b、3c相对的面促进了由放电中产生的臭氧产生金属氧化物(锈)，这种锈附着在电介质300a、300b、300c的表面及装置内，有产生绝缘不良的可能性。因此，对与接地电极2x、2y的电介质高压电极3a、3b、3c相对的面施行玻璃涂敷及陶瓷涂敷等耐臭氧加工，对防止臭氧所引起的氧化是有效的手段。
另外，电介质高压电极3a、3b、3c的电气供电面(即，与导电膜30a、30b、30c的供电片33相对的面)也有因臭氧而劣化的可能性，故施行玻璃涂敷及陶瓷涂敷等耐臭氧加工对防止劣化也是有效的解决方法。
虽然在小容量臭氧发生装置中的玻璃涂敷等耐腐蚀加工的成本所占比例较高，但是，在本实施形态这样的大型臭氧发生装置中，借助于进行防止氧化的加工使加工成本的比例变低，是特别有效的。
实施形态2图3、4示出了根据本发明实施形态2的臭氧发生装置的主要部分，图3为平面图，图4为图3中A-A线的剖面图。另外，图3示出了从图4中箭头方向看B-B线的情况。图中，34ax、34ay、34bx、34by、34cx、34cy为由金属构成的圆片形高压电极。
在本实施形态中，通过隔片6、分别将圆片形电介质300a、300b、300c与圆片形高压电极34ax、34bx、34cx相对配置、在各电介质300a、300b、300c与接地电极相对的面上形成导电膜30a、30b、30c，通过把该导电膜30a、30b、30c面与公共接地电极2x在电气上接触起来，形成电介质接地电极。
在本实施形态中，也是分别对公共接地电极2x配置三个高压电极34ax、34bx、34cx及电介质300a、300b、300c，构成三个放电单元，在此情况下，与上述实施形态1相同，在大容量化方面也是有利的。
实施形态3图5为示出了根据本发明实施形态3的臭氧发生装置的主要部分的剖面图。图中，301x、301y为在共同的接地电极2x、2y的放电面上形成的共同的电介质膜。作为图4中三个圆片形电介质300a、300b、300c的替代物，在接地电极2x、2y的放电侧的整个面上形成电介质膜301x、301y，作为附属于电介质膜301x、301y的接地电极。另外，因为电介质模301x、301y是借助于喷镀密贴在接地电极2x、2y上形成的，所以，即使在大面积下，其机械强度及平坦度也由接地电极2x、2y来保持。
在本实施形态中，也是对共同的接地电极2x配置共同的电介质膜301x及三个高压电极34ax、34bx、34cx，构成三个放电单元，在这种情况下，也与上述实施形态1相同，对大容量化方面是有利的。
实施形态4图6为示出了根据本发明实施形态4的臭氧发生装置的主要部分的剖面图，示出了实施形态2的变形例。图中，2sax、2sbx、2say、2sby为弹簧密封片。将弹簧密封片2sax、2sbx(、2scx未图示)夹到导电膜面(与在一个面上形成导电膜的实施形态2中图4所示相同的圆片形电介质300a、300b(、300c未图示)的导电膜面)与接地电极的圆片形导电构件2ax、2bx(、2cx未图示)之间，使电介质300a、300b、300c的导电膜面与接地电极2x的电气接触良好，同时，完成对电介质300a、300b、300c与接地电极2x间的气体漏泄的密封任务以及电介质300a、300b、300c缓冲件的任务。
另外，虽然图6中是高压电极由圆片形高压电极34ax、34bx(、34cx图未示)、金属弹簧32、气体密封件31及供电片33等4种部件构成，但是，也可以如图7所示由一个高压电极3构成。此时，对共同的接地电极2x配置共同的高压电极3及在一个面上形成了导电膜的圆片形电介质300a、300b(、300c未图示)，构成三个放电单元，在此情况下，与上述实施形态1相同，在大容量化方面也是有利的。
实施形态5图8为示出根据本发明实施形态5的臭氧发生装置的主要部分的剖面图。图中，Zx、Zy为冷却管26a、26b的绝缘环，Z0为臭氧管9a、9b的绝缘环，Zb为供电端子的绝缘环。1为高压电源，25a、25b为弹簧密封片。高压电极3具有冷却媒体流通用的中空部，除了变成能够冷却的构造外，与图7相同。
本实施形态在容器100与两个电极的电极2、3之间，利用上述绝缘环Zx、Zy、Zo、Zb进行电气绝缘。而且，两个电极的电极2、3都成为利用冷却媒体能够冷却的构造，即是变成为双面冷却结构的例子。
这样，如果冷却两个电极2、3的话，则增大了放电空间5的气体冷却效果，具有能够以更高效率产生更高浓度的臭氧的优点。
实施形态6图9为表示根据本发明实施形态6的臭氧发生装置主体及电源电路的结构图。图中，99为臭氧发生装置主体，例如是与图1相同的装置。1x为臭氧发生用电源，为了用一台电源实现实施形态1中的臭氧发生用电源1a、1b、1c，故电源为能够产生三相交流高压的电源。臭氧发生用电源1x由三相整流电路101、三相逆变电路102、三相逆变电路102的驱动电路103、三相逆变电路102的控制电路104、串联扼流圈105a、105b、三相高压变压器106、并联扼流圈107a、107b、107c构成。
另外，图9中，虽然以三相逆变电路102中的控制兼用作用于使电压值及电流可变的变换部，但是，也可以在三相逆变电路的前级或末级重新设置变换电路单元。
其次，说明有关臭氧发生电源1x的操作。图9中，三相整流电路101把工业用频率的三相交流电压变换成一次(初步)直流。利用三相逆变电路102把已变换成直流的电压变换成例如三相、10KHz交流电压，通过串联扼流圈105a、105b将其输入到三相高压变压器106的输入侧。三相高压变压器106的初级为Δ连接，次级为Y连接，利用变压器升压到高压。把Y连接的中性点作为地，将其连接到臭氧发生装置100的接地电极2上。把Y连接的各端子连接到臭氧发生装置主体99的各防止过流用保险丝22a、22b、22c上，把相位不同的高压施加到各臭氧发生放电单元上。
另外，把并联扼流圈107a、107b、107c插入到三相高压变压器的接地端子(中性点)与高压端子之间，并联扼流圈107a、107b、107c及串联扼流圈105a、105b完成改善臭氧发生装置主体99放电负载的功率因数的任务。
另外，虽然在本实施形态中把串联扼流圈105a、105b插入到三相高压变压器106的初级侧，但是，串联插入到次级侧也可收到同样的效果。
如本实施形态所示，通过把三相交流的高压发生电源作为臭氧发生电源1x，利用一个电源就能够驱动三个臭氧发生放电单元，可以谋求电源的小型化，能够廉价。
另外，虽然串联扼流圈105a、105b需要三个，但是，使用两个就可以，高压变压器106具有可解决一个的效果。
实施形态7图10为表示根据本发明实施形态7的臭氧发生装置主体及电源电路的结构图。在本实施形态中，把臭氧发生用电源1x分成产生高压的高压发生电路单元1xa及用于整流和高频率化的整流·逆变电路单元1xb。
高压发生电路单元1xa包括大容量变压器106和扼流圈105a、105b、107a、107b、107c，所以很重，变压器106的次级侧为高压。为此，最好是把臭氧发生装置主体99的结构与高压发生电路单元1xa一体化。即，如果做成一体化的话，臭氧发生装置主体与臭氧发生电源的高压配线就装入已一体化的装置内，而且，能够缩短从高压发生电路单元1xa到臭氧发生装置主体99的配线距离，能够防止高压配线间的电晕放电及沿面放电等引起的漏电等故障。
另外，来自逆变器102的输出配线108a、108b、108c最好是低压配线，易于长距离配线，因为整流·逆变电路单元1xb进一步变轻变小了，所以，可以将其放到与臭氧发生装置主体99不同的机壳内。
实施形态8虽然在上述实施形态7中示出了分离成三相交流臭氧发生电源的高压发生电路单元1xa及整流逆变电路单元1xb的情况，但是，如图11所示，在利用三台单相交流臭氧发生电源时，也能够与上述实施形态7相同地构成，具有同样的效果。图11中，101a、101b、101c为三相整流电路，102a、102b、102c为三相逆变电路，103a、103b、103c为驱动电路，104a、104b、104c为逆变控制电路，105c为串联扼流圈，106a、106b、106c为高压变压器。
另外，虽然在上述实施形态7、8中示出了分离成高压发生电路单元1xa、三相整流电路101、101a、101b、101c、三相逆变电路102、102a、102b、102c以及驱动电路103、103a、103b、103c的情况，但是，也可以使高压发生电路单元1xa、三相整流电路101、101a、101b、101c、三相逆变电路102、102a、102b、102c以及驱动电路103、103a、103b、103c与臭氧发生装置主体99一体化而构成，只使逆变控制电路104、104a、104b、104c能够遥控。
实施形态9图12、13为表示根据本发明实施形态9的臭氧发生装置的主要部分，图12为平面图，图13为图12中A-A线的剖面图。另外，图12示出了从图13中箭头方向看B-B线的情况。
在本实施形态中，在一个接地电极2上，把六个电介质高压电极3ax、3ay、3bx、3by(、3cx、3cy未图示)、六个隔片6ax、6bx(、6cx未图示)、6ay、6by(、6cy未图示)、三个气体密封件31a、31b(、31c未图示)、三个弹簧32a、32b(、32c未图示)、三个供电片33a、33b(、33c未图示)一体化。
把六个隔片6xa、6bx、6cx、6ay、6by、6cy与接地电极2一体化，把弹簧32a、32b、32c与气体密封件31a、31b、31c通过点焊及螺旋夹等在各自的供电片33a、33b、33c上一体化。291a、291b、291c是把电介质高压电极3ax、3ay、3bx、3by、3cx、3cy及供电片33a、33b、33c支持在接地电极2的外用部上的支持件A；292是把电介质高压电极3ax、3ay、3bx、3by、3cx、3cy及供电片33a、33b、33c支持在接地电极2上的支持件B。293a、293b、293c、293d为把多个臭氧发生放电体多级层叠起来时、为了使连接棒通过而设置于接地电极2的非放电面上的贯穿孔。
借助于支持件A291a、291b、291c及支持件B292，把用电介质高压电极2夹起来的、把弹簧32a、32b、32c与气体密封件31a、31b、31c一体化了的供电片33a、33b、33c支持固定到与隔片6ax、6bx、6cx、6ay、6by、6cy一体化了的接地电极2上。
如本实施形态那样，通过把多个电介质、高压电极及隔片在共同接地电极上一体化，就可以把多个放电单元视为一个放电部件，通过使该放电零件多级化，就能够简单地将其层叠起来，当维护时，如果把整个一体化了的接地电极整体更换成新的，就能在非常短的时间内进行维护。
另外，虽然图12、13示出的是把用电介质高压电极3ax、3ay、3bx、3by、3cx、3cy夹起来的、把弹簧32a、32b、32c与气体密封件31a、31b、31c一体化了的供电片33a、33b、33c配置到接地电极2的一个面上的例子，但是，也可以分别如图14、15的平面图及剖面图中所示，用支持件291ax、291bx、291cx、292x把供电片33a、33b、33c及电介质高压电极3ax、3bx、3cx支持固定到接地电极2的一个面上，用其它支持件291ay(、291by、291cy、292y未图示)把中介质高压电极3ay、3by、3cy支持固定到接地电极2的另一个面上，把多个电介质、高压电极及隔片固定起来。
另外，虽然在本实施形态中说明的是有关把电介质、高压电极及隔片作为一个整体支持到对共同的接地电极排列三个高压电极3a、3b、3c、构成三个放电单元时的接地电极上的情况，但是，在一个接地电极上配置一个高压电极时，也把电介质、高压电极及隔片作为一个整体支持在接地电极上，也同样使层叠及维护变得容易了。
实施形态10图16为示出了根据本发明实施形态10的臭氧发生装置的主要部分的构成图，共同的接地电极2的形状为四角形，在一个接地电极2的一个面上形成四个臭氧发生放电单元。图中，1d为臭氧发生用电源，3d为电介质高压电极，20d为气体导入孔，22d为防止过流用保险丝，291d为支持件A，292为支持件B，293e为贯穿孔，294a、294b、294c、294d为设置于接地电极2的侧面上的钩环。
在多级层叠的情况下，连接棒通过设在接地电极2的非放电面上的支持用的贯穿孔293a、293b、293c、293d、293e及设在接地电极2侧面上的钩环294a、294b、294c、294d、通过用螺母将连接棒固紧来保持各放电单元间的距离。
如本实施形态所示，如果共同的接地电极2的形状为四角形的话，则与上述各实施形态中所示那样的变形六角形相比，具有接地电极2变得容易制作、制作成本变低等优点。
实施形态11图17为示出根据本发明实施形态11的臭氧发生装置的主要部分的构成图。图中，251x、251y为用了冷却接地电极的中继集中冷却管，250x、250y为主集中冷却管，250x、251x为冷却水供给用管道，250y、251y为冷却水排出用管道。295a、295b、295c。295d及297a、297b、297c、297d、297e为连接棒。
该装置使接地电极2的配置从图16所示转动45°，使用于冷却接地电极2的管道250x、250y、251x、251y沿着四角形接地电极的一组对边走，使防止过流用保险丝22a～22d集中放置到另一组对边上。
这样，通过把接地电极2转动45°，使位于接地电极2最高部的接地电极2部分较窄，因为冷却水能够从该部分排出，故能防止气泡在接地电极2的中空部内积存。
实施形态12图18、19为示出根据本发明实施形态12的臭氧发生装置的主要部分的平面图。图18示出从图19中箭头方向看B-B线的情况；图19示出从图18中箭头方向看A-A线的情况。图中，296x、296y为块固定螺母。
在本实施形态中，把四对与实施形态9相同的、在共同的接地电极2上一体化了的装置层叠起来，把块固定用连接棒295a(、295b、295c未图示)插入钩环294a、294b、294c中，用块固定螺母296x、296y固定连接，构成具有七层臭氧发生装置(即，放电体)的臭氧发生放电块。把该臭氧发生放电块进一步多级层叠起来，把连接棒(297未图示)插入贯穿孔293a、293b、293c、293d中，用螺母固定连接构成组件，借此，谋求更大的容量。
如本实施形态那样，通过把层叠几级臭氧发生放电装置(即放电体)的装置归拢在一起、预先进行分块，就能够把每一块层叠，与实施形态9那样把每一层放电体分别层叠相比，能够更简单地在短时间内层叠起来。
另外，即使一个地方的放电单元变得不合格了，如果把每一块取下来、更换每一个不合格的块，就能够简单地在短时间内完成保养，能够快速地恢复运输。
还有，因为每一块设有中继集中冷却管251x与251y，所以，保养时，可使水管道的连接时间变短。
另外，通过在每几级上放置中继集中冷却管251x、251y，能够使各接地电极中流动的水的流量均等化，使冷却能力取得平衡，具有使各放电单元得到稳定的臭氧产生性能的优点。
实施形态13虽然在上述实施形态12中示出的是有关放电体为具有多个放电单元的放电单元的情况，但是，也可以如图20、21中分别以来自不同方向的平面图所示的那样，将一个放电单元构成的放电体多级层叠起来，将其归拢在一起构成臭氧发生放电块，进而，将该臭氧发生放电块多级层叠固定构成组件。
这时，也与实施形态12相同，可以得到能够简单地在短时间内进行层叠、能够简单地在短时间内进行装置的分解及更换的效果。
实施形态14图22、23示出了根据本发明实施形态14的臭氧发生装置的主要部分的平面图。图22示出从图23中箭头方向看B-B线的情况；图23示出从图22中箭头方向看A-A线的情况。本实施形态示出例如把图1所示放电单元多级层叠、连接起来的情况。图中，110为高压供电汇流条。
通过把连接棒297插入贯穿孔293a、293b、293c、293d并用螺母固定，来进行放电装置的连接。另外，调整各贯穿孔293a、293b、293c、293d与电介质高压电极3ax、3bx、3cx、3ay、3by、3cy之间的距离d，以保持连接棒297与各个电介质高压电极3ax、3bx、3cx、3ay、3by、3cy的规定距离(3mm以上)。另外，图22中，为了防止使图复杂而难读，只把连接棒297插入两个贯穿孔293b、293c中；但是，连接棒297也插入其余的贯穿孔293a、293d。
如果连接棒297与电介质高压电极3ax、3bx、3cx、3ay、3by、3cy接触或接近的话，在外加着高压的电介质导电膜的边缘部分及电介质与连接棒接近的部分上，就产生部分放电(沿面放电)及无声放电，产生因该不正常放电而使电介质的绝缘恶化和因放电而使电介质破裂等问题。为此，使各个电介质与连接棒不接触且使之保持至少3mm以上的间隔，如果把放电体多级层叠起来，虽然是实验结果，但是，不在上述那样电介质导电膜的边缘部分及电介质与连接棒接近的部分上产生沿面放电及无声放电，能够防止电介质的绝缘劣化和因放电而使电介质破裂等问题，这时，也能够以小型的结构实现大容量化。
实施形态15图24为示出根据本发明实施形态15的臭氧发生装置的主要部分的平面图。虽然上面各实施形态中示出的都是使臭氧发生放电体直立、沿着水平方向层叠的情况，但是，也可以使臭氧发生放电单元平放、沿着垂直方向层叠，这时，各放电体能够很容易地进行堆垒。还有，不需要用连接棒297来支持如沿水平方向层叠时那样多级层叠了的放电体的自重。还有，因为装置的设置面积小，所以，能够在狭小的空间内、依靠升降设备等把放电体层叠起来，能够很容易地进行装置的大容量化。
另外，虽然图24中示出的是把实施形态14中说明的、图23所示装置沿着垂直方向层叠的情况，但是，并不局限于此，例如，当然也能用于把已分块了的装置层叠的情况。
虽然上面各实施形态示出的都是有关在臭氧发生装置中使臭氧产生量大容量化的情况，但是，利用构造相同的放电体，如果不是将含氧原料气体、而是将例如从工厂排出的有毒气体等导入该装置，则也能应用于利用有毒气体放电的分解装置。
如上所述，如果根据有关本发明的第一方面，则因为放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同的接地电极配置多个电介质和/或高压电极而构成，所以，不使面积变大时、为得到给定精度的平坦度就必须使厚度加厚的电极及机械强度差、也难得到平坦度的电介质大型化，而是能够通过小型化、零件个数少且容易制作来得到产生大容量的臭氧的臭氧发生装置。
如果根据本发明的第二方面，则因为上述有关本发明第一方面中的接地电极或高压电极在片状电介质的一个面上具有导电膜，构成为把上述导电膜连接到片状金属体上并供电，所以，使电极与电介质贴紧，提高了放电效率。
如果根据本发明的第三方面，则因为上述有关本发明第一方面中的接地电极或高压电极在放电面上具有电介质膜，所以，使电极与电介质贴紧，提高了放电效率。
如果根据本发明的第四方面，则因为在上述本发明的第一方面中，接地电极由轻金属或轻合金形成，所以，能够轻量化，提高层叠的操作性，对装置的运输方面也是有效的。
如果根据本发明的第五方面，则因为在上述本发明的第一方面中，接地电极以多角形形成，所以，在与圆筒形压力容器间产生了空间，能够把防止过电流用保险丝及接地电极冷却用媒体的给排机构配置到该空间内，对使整个装置节省空间化是有效的。
如果根据根据本发明的第六方面，则因为在上述本发明的第一方面中，对电极的至少一部分施行了耐臭氧加工，所以，能够防止臭氧引起的电极氧化及劣化。
如果根据根据本发明的第七方面，则因为在上述本发明的第一方面中，接地电极具有冷却用媒体流通的中空部，对与上述接地电极的上述冷却用媒体的接触面施行了耐蚀处理，所以，能够防止冷却用媒体引起的腐蚀。
如果根据本发明的第八方面，则因为接地电极支持着电介质及高压电极，所以，放电体的层叠及维护是容易的。
如果根据本发明的第九方面，则因为接地电极在侧面支持着连接到高压电源与电极之间的防止过流用保险丝，所以，维护变得容易了。
如果根据本发明的第十方面，则因为把在电极间施加高压的臭氧发生用电源的至少高压发生电路单元配置为接近臭氧发生装置主体，把至少逆变器控制电路单元配置为远离上述臭氧发生装置主体，所以，能够缩短从高压发生电路单元到臭氧发生装置主体的配线距离，能够防止高压配线间电晕放电及沿面放电晕所引起的漏电等故障。另外，来自逆变器的输出配线最好是低压配线，易于长距离配线，因为逆变器控制电路进一步变轻变小，所以，可以将其放到与臭氧发生装置主体不同的机壳内。
如果根据本发明的第十一方面，则因为具有至少三个高压电极、构成至少三个放电单元，利用三相交流电源分别把相位不同的三相交流外加到上述三个放电单元上，所以，利用一个电源就能够驱动三个放电单元，可以谋求电源的小型化，能够廉价。
如果根据本发明的第十二方面，则因为把放电体通过与电介质保持给定间隔的连接棒多级层叠起来，所以，在电介质与连接棒接近的部分及在电介质上形成了导电膜的情况下，在电介质与导电膜的边缘部分上难以引起不正常的放电，能够防止不正常放电引起运转中的电介质绝缘劣化和使电介质破裂等问题，使稳定的运转成为可能。
如果根据本发明的第十三方面，则因为把放电体沿着垂直方向层叠起来，所以，不需要用连接棒来支持放电体的自重。还有，因为装置的设置面积小，所以，能够在狭小的空间内依靠升降设备等把放电体层叠起来，能够很容易地进行装置的大容量化。
如果根据本发明的第十四方面，则因为把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来，在上述电极间外加高压，把发生放电的放电体多级层叠连接起来而构成块，把上述块多级层叠连接起来而构成组件，所以，使层叠体的安装及维护变得容易了。
如果根据本发明的第十五方面，则因为在上述有关本发明的第十四方面中，放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同的接地电极配置多个电介质和/或高压电极而构成，所以，除了上述效果这外，还有能够得到制作容易、能够产生大容量臭氧的臭氧发生装置。
权利要求
1.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，所述放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同的所述接地电极配置多个所述电介质及高压电极而构成。
2.根据权利要求1中所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述接地电极或高压电极在片状电介质的一个面上具有导电膜，构成为把所述导电膜电气连接到片状金属体上并供电。
3.根据权利要求1中所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述接地电极或高压电极在放电面上具有电介质膜。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述接地电极由轻金属或轻合金形成，
5.根据权利要求1中所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述接地电极以多角形形成。
6.根据权利要求1中所述的臭氧发生装置，其特征在于，对所述电极的至少一部分施行了耐臭氧加工。
7.根据权利要求1中所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述接地电极具有冷却用媒体流通的中空部，对与所述接地电极的所述冷却用媒体接触的面施加了耐蚀处理。
8.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，所述接地电极支持着所述电介质及高压电极。
9.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，所述接地电极在侧面支持着连接到高压电源与所述电极间的防止过流用保险丝。
10.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极之间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，把在所述电极间外加高压的臭氧发生用电源的至少高压发生电路单元配置为接近臭氧发生装置主体，把至少逆变器控制电路单元配置为远离所述臭氧发生装置主体。
11.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极之间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，具有至少三个所述高压电极，构成至少三个放电单元，利用三相交流电源分别把相位不同的三相交流外加到所述三个放电单元上。
12.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，把所述放电体通过与电介质保持给定间隔的连接棒多级层叠起来。
13.一种臭氧发生装置，具有把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来、在所述电极间外加高压发生放电的放电体，把含有氧的气体供给到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧，其特征在于，把所述放电体沿着垂直方向层叠起来。
14.一种臭氧发生装置，其特征在于，把接地电极及高压电极通过电介质相向配置起来，在所述电极间外加高压，把发生放电的放电体多级层叠、连接起来构成块，把所述块多级层叠、连接起来构成组件，把含有氧的气体供到所述电极间，借助于所述放电产生臭氧。
15.根据权利要求14中所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述放电体具有多个放电单元，该放电单元通过对共同的接地电极配置多个所述电介质和/或高压电极而构成。
全文摘要
以小型化实现大容量的臭氧发生装置,进而实现安装及维护容易的臭氧发生装置。臭氧发生装置包括把接地电极及高压电极通过电介质相对配置、在上述电极间外加高压发生放电的放电体;把含氧气体供到电极间,借助于放电产生臭氧,其中,放电体具有多个放电单元,该放电单元通过对共同的接地电极配置多个电介质和/或电极而构成。把放电体多级层叠、连接起来构成块,把块多级层叠、连接起来构成组件。
文档编号C01B13/11GK1188070SQ97113630
公开日1998年7月22日 申请日期1997年6月20日 优先权日1996年7月10日
发明者田畑要一郎, 葛本昌树, 广辻淳二 申请人:三菱电机株式会社