JPH02160607A - 改良同軸チューブオゾネイター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、理論的考察により設計され、最小の電力消費
で効率よくオゾンを製造する改良同軸チューブオゾネイ
ターに関する。

従来技術 本発明は改良された、そして比較的簡単なオゾネイター
のデザインに直接関係するものであり、オゾネイターに
おける同軸チューブアッセンブリーがその部品の構成お
よび取り替えの簡単さのためにデザインされ、同軸チュ
ーブアッセンブリーがオゾネイター内で比較的正確にそ
の所定位置に取り付けられるのであり、そのことはオゾ
ネイターの適切で効率のよい運転に必要なことである。

ファン・トウイル（Ｖａｎ　　Ｔｕｙｌｅ）のアメリカ
合衆国特許第３．２１４．３６４号は、先行技術として
商業的オゾネイターのデザインを開示するものとして、
本発明にとって興味あるものである。外の金属チューブ
は一つの電極を構成し、オゾネイターの誘電体であるガ
ラスチューブを封入している。ガラスチューブの外の直
径は金属チューブの内の直径よりも幾分小さく、それ故
、ガスがオゾン化され通過する環状の空間が得られる。

内部の電極は誘電体ガラスチューブ内に位置しており、
誘電体チューブの内表面から一定の間隔をあけて置かれ
ているグリッドまたはスクリーン等の穴のあいた部材で
形成されている。使用されているガラスチューブは約２
．２５＋＋ＩＩｌ＋を越えない肉厚を有するものであり
、製造技術が許す限り薄いものでり、実用的下限は約１
．５ｍｍであると記載されている。さらに、ガラスチュ
ーブは、一端または両端を閉じる代わりに、ガス導入端
を開いたままにし、一方、他端は予め決められた量の導
入ガス（３０−７０％程度）だけを供給し、内の電極を
構成する穴のあいた部材と接触しているチューブを通遇
させるように設けられｔ；規制装置が取り付けられてい
る。平均のとれたガスが外の金属チューブと内のガラス
チューブとの間の環状の空間を通過する。それらのチュ
ーブの直径は、両チューブ間の環状の空間が約２．５ｍ
ｍより小さく、好ましくは約２１より小さく（実用的下
限は約１１１１であるが）保たれるように選択される。

従って、この先行技術は本発明よりも相当広い環状放電
ギャップを開示し示唆するものであり、さらにそのデザ
インは本発明のそれよりも複雑であり、グリッドまたは
スクリーン内部電極を含むものである。

バーター（）ｉ　Ｂｒｔｅｒ）らのアメリカ合衆国特許
第４０４９７０７号も本発明にとって興味のあるもので
あり、第１の平板電極、第１の平板電極に沿って位置し
第１の電極と誘電体構造物間のギャップを規定するよう
に一定の間隔をおいて置かれている合成物マイカガラス
構造物、および第２の平板電極を有するオゾネイターデ
ザインを開示する。

そのギャップは、ギャップの厚さが、好ましくは装置に
動力を供給するのに使用される措置のすペレーティング
パラメーターおよび生成特性と製造される生成物の特性
に関連して調整されるように柔軟性のあるシールで封入
されている。実用性において平板電極およびバーターら
の特許に類似の誘電体を有するオゾネイターデザインは
、適切な運転条件に調整維持することはかなり困難であ
ると判っている。しかしながら、この特許はオゾネイタ
ーの平板放電ギャップは０．２５から０．５０朋の間に
し、オゾン生成効率を最大にするということを開示して
いるので特に興味のあるものである。

タナ力（Ｔ　ａｎａｋａ）らのアメリカ合衆国特許第４
２３２２２９号もまた本発明にとって興味のあるもので
あり、接地電極、高電圧電極、および接地電極と高電圧
電極間に配置されたチューブ状誘電基体からなる１組の
一定の間隔をあけて置かれたチューブ状の電極を含むチ
ューブ状オゾネイターを開示する。穴のあいた金属基体
が接地電極と誘電基体間のギャップ空間に置かれており
、そして第１のスペーサーが穴のあいた金属基体および
誘電基体間の分離ギャップを一定に維持するためにその
両極間に置かれている。第２のスペーサーが穴のあいた
金属基体と接地電極間に置かれ、誘電基体と接地電極間
の適切な位置に穴のあいた金属基体を維持し、その第１
および第２スペーサーにより均一な電気放電を促進する
均一な分離距離が穴のあいた金属基体および誘電基体間
に維持される。この特許は、好ましい放電ギャップとし
て０゜５１を開示しているので特に興味のあるものであ
る。しかしながら、この特別のオゾネイターデザインは
本発明に比べるといくつかの点において相対的に非効率
的である。そのデザインは単一の環状の放電ギャップの
みだけであり、本発明の２本の環状放電ギャップはど効
率的でなく、さらに放電ギャップの中央に穴のあいた金
属ネットスペニサーが必要である。

発明が解決しようとする課題 従って、本発明の第１の目的は、最小電力消費量で効率
よくオゾンを製造するように理論的考察によりデザイン
された同軸チューブオゾネイターのだめの改良されたデ
ザインを提供することを目的とする。

本発明のさらなる目的は、オゾネイターにおける同軸チ
ューブアッセンブリーがその部品の構成および取り替え
の簡単さのためにデザインされ、オゾネイターの適切で
効率のよいオペレーションに必要とされるように、同軸
チューブアッセンブリーがオゾネイター内で比較的正確
にそのポジションに取り付けられることを特徴とする改
良された、そして比較的簡単なオゾネイターを提供する
ことにある。

課題を解決するための手段 本発明は、酸素を含有する供給ガスが、内と外の同軸環
状電場放電ギャップにおいてオゾンに転化される複数の
同軸チューブアッセンブリーから構成されるオゾネイタ
ーを提供する。各同軸チューブアッセンブリーは金属ス
クリーンまｌ；はネットがその中にないようにデザイン
されている。各同軸チューブアッセンブリーは外チュー
ブ状金属電極および外チューブ状電極内に同軸円的に位
置している内チューブ状金属電極で構成されている。

内チューブ状金属電極は一端がふさがれている。

ガラス誘電チューブは内外チューブ状電極間に同軸目的
に中央に位置している。この構成により、ガラス誘電チ
ューブおよび内チューブ電極間に内同軸環状電場放電ギ
ャッグ、そしてガラス誘電チューブと外チューブ電極間
に外同軸環状電気放電ギャップが得られるのであり、そ
こで供給ガスがオゾンに転化されるのである。

オゾネイターの効率は、内外環状放電ギャップが０．４
５＋ｎｍないし０．５５ｍｍの範囲に、好ましくは０．
５闘に維持されるようにオゾネイターを構成することに
より最適化され、最小の放電ギャップで酸素をオゾンに
転化し、操作中に必要とされる電圧を最小にする。

０．５ｍｒＩ＋の放電ギャップは十分に大きな電気放電
ギャップを供給し、そこに十分高い電圧を供給し、酸素
からオゾンを製造するに必要な電子遷移を引き起こすが
、そこに過度に高い電圧を生じない。実質的により小さ
い放電ギャップであれば、オゾンの製造に必要な電子遷
移を引き起こすに十分な電圧を供給しないであろうし、
一方、実質的により大きな放電ギャップあれば、電子遷
移に必要とされるより高い電圧を供給し、オゾンの製造
に必要とされるよりも高い電力が消費されることととな
る。実際問題として、実際の放電ギャップの大きさは、
放電ギャップを規定するそれらの部品の公差が僅かに違
うため、同軸チューブアッセンブリーにおける点から点
で変化しているだろう。

ガラス誘電チューブも１．１ｍｍより薄い厚さとなるよ
うに選択し、オゾン発生に要求される電圧を最小にする
。誘電チューブの厚さは、環状放電ギャップにおいてオ
ゾンを製造するのに必要とされる電圧の大きさに直接比
例し、薄いほどオゾン製造に要求される電圧は小さくな
る。理想的には、誘電チューブの厚さはできる限り薄く
し、操作電圧を最小にすべきである。しかし、実際の問
題として、誘電チューブの厚さは、オゾネイターの組み
立て中およびオゾネイターのオペレーション中にガラス
誘電チューブが破壊するのを防止するために十分に大き
なものとすべきである。このような考察とは反対に、ガ
ラス誘電チューブは、ｌ。

Ｉｍｒｎより厚くない厚さ、好ましくはＩｍｍの厚さと
なるように選択した。

オゾネイターは同軸チューブアッセンブリーの一つの軸
端に通常の供給ガス導入口、および同軸チューブアッセ
ンブリーの第２の反対側の軸端に通常のすシンガス排出
口で構成されている。供給ガスとしては大気の空気、ま
たは純粋な酸素、その他には５０％０□、５０％ＣＯ□
等の酸素を含有するガスの混合物でよい。オゾネイター
通過後、排出ガスのオゾン含量は、−船釣に５％までで
り、オゾネイターのオペレーションパラメーターに依存
する。供給ガスは加圧してオゾネイターに供給され、−
船釣にはｌＯ〜１５ｐｓｉであり、ガス供給圧力が高く
なるほど、−船釣に少し高いオゾネイターのオペレーシ
ョン電圧を必要とする。

オゾネイターのオペレーションの間、内外同軸チューブ
状電極間に周期電力を供給するため周期給電（ｐｅｒｉ
ｏｄｉｃ　ｐｏｗｅｒ　５ｕｐｐｌｙ）を行う。周期電
気給電はＡＣ電圧、例えば６０Ｈｚ給電から誘導される
ようなものを供給してもよいし、または高周波パルス給
電またはその他の適当な電気波形のものであってもよく
、−船釣にオゾネイターに連結された高電圧二次巻き線
を有する増加電圧変圧器を通じてオゾネイターに供給さ
れる。本明細書において詳細に記述されている本発明の
標準の一つは、標準の６０Ｈｚの電線から誘導される６
０Ｈｚ１２ＫＶ給電で構成され操作される。

さらに、好ましい具体例においては、安全性のために、
電気給電は番外のチューブ状金属電極を接地して行うこ
とが好ましく、周期給電は周期電力を各内部のチューブ
状金属電極に供給するため連結される。

オゾネイター用冷却システムは同軸チューブアッセンブ
リーを取り囲む冷却ハウスを含み、クーラントを、オゾ
ネイターのオペレーションの間、冷却のために、外チュ
ーブ状電極の外回りを冷却ハウス内で循環させる。実際
問題として、一般に、熱はオゾンを通常の酸素に再転化
してしまうので、オゾネイターの電気放電オペレーショ
ン中に発生する熱は冷却システムで除去しなければなら
ず、そしてオゾネイターの効率的オペレーションを維持
するために除去されなければならない。本発明のデザイ
ンの有利かつ有益な結果の１つは、比較的小さい放電ギ
ャップおよび薄い誘電体のために、オゾネイターが冷却
剤、−船釣には水を外のチューブ状電極の外部表面の回
りを循環させることにより比較的効率よく冷却されるこ
とである。冷却剤はまた内チューブ状電極内を循環させ
ることができるが、そうすると装置が不必要に複雑にな
り、漏れの可能性や操作的な問題が生じる。

さらに詳しくは、本明細書に記述した一つの具体例のデ
ザインにおいて、複数のスペーサーが各内チューブ状金
属電極の周囲および長さに沿って、内チューブ状金属電
極に関係したガラス誘電チューブの適当な位置に置かれ
る。また複数のスペーサーが各ガラス誘電チューブの周
囲および長さに沿って、ガラス誘電チューブに関係した
外チューブ状金属電極の適当な位置に置かれる。スペー
サーは単にテフロンの短片でよく、各要素の周囲に一定
の空間をあけて置かれる。さらに、外チューブ状金属電
極および内チューブ状金属電極は好ましくはステンレス
スチールチューブであり、ガラス誘電チューブは商標名
パイレックス（Ｐ　ｙｒｅｘ）のもとに入手できるボロ
シリケートガラスからなる。

実際問題として、各ガラス誘電チューブは、特定な応用
やその要求条件によるが、普通２５ｍｍ〜５０ｍｒｎの
外径、１〜１０フィートの長さを有するように選択され
、オゾネイターの組み立ておよびオゾネイターについて
のメインテナンスの間、実用的取り扱い性が得られる。

本発明の一つのデザインされた具体例においては、各内
チューブ状金属電極は３２龍の外径を有するように選択
され、各ボロシリケートガラス誘電チューブは、３５ｍ
ｍ外径および３３ｍ＋Ｉ＋内径（すなわち１１１１１１
１の厚さ）を有するように選択され、そして各ステンレ
ススチールチューブ状電極は３６朋の内径を有するよう
に選択し、それにより各電極と誘電チューブ間が０　、
５　ｍｍの環状電気放電ギャップで規定される。誘電ガ
ラスチューブの長さは６フィートになる用に選択され、
電極チューブは５フィートになるように選択する。

市販のオゾネイターの電気効率は、非常に悪く、その欠
点のゆえにそれらの使用が著しく節減されていることが
一般に知られている。オゾネイターの能力を予測するた
めに提案されている一つの数学的モデル： 式中、Ｃ−オゾン濃度、Ｌｂ／ｍ５ Ｋ１一定数 に２−分解定数 Ｐ−オゾネイターに入力される電力、ｗａｔｔＱ−オゾ
ネイターを流れるガス流量、Ｉｎ３／ｈｒその後の研究
妻達は、オゾネイター内部の操作温度によって引き起こ
されるオゾンの分解を正確に計算して、上記のモデル式
に多少の変更を加えた。しかしながら、これらの変更の
いずれにおいても、このモデルに含まれる原理を実質的
に変更するものではなかった。

このモデル式は、オゾネイターの物理的な設計に起因す
るいかなる因子も明らかに含んでいない。

オゾンの濃度を増加させるために、Ｐ／Ｑ値を増加させ
る必要がある。これをするために供給電力Ｐを増加させ
るか、ガス流量Ｑを減少させるか両者を組み合わせるか
しなければならない。勿論Ｐ／Ｑ比を増加させるとに２
の値を低くするオゾネイターの内温度が上昇する。従っ
て、これは所望のオゾン濃度上昇効果をおぎない、経済
性に基づいて実際の操作条件を決定することとなる。

Ｐ／Ｑ比はオゾネイターの物理的な設計によって決めら
れるのではなくパッシェンの法則及び操作者による供給
電力の選定及びガス通過量の選択によって決まる。単位
ガス流路当たりの電圧の低下は、ガスの性質および密度
によってのみ決まる。

オゾネイター中のギャップを狭くすると、ガス流路を減
少させ、従ってカレント・７０つを引き起こすに必要な
電圧（ｖｏｌｔａｇｅ）を低下させる。しかしながら、
電子にさらされたガスもまた減少し、その結果Ｐ／Ｑ比
は変化しない。圧力の増加はギャップ中のガスの量を増
加せしめるが、同時にカレント・７０つを引き起こすに
必要な電圧を上げ、その結果Ｐ／Ｑ比はこの場合もまた
実質的に変化しない。

第１図および第２図に示すように、本発明は改良した同
軸チューブオゾネイターを提供する。該オゾネイターは
、最小の電力消費でオゾンを効果的に製造するための理
論的な考察に基づいて設計されたものである。このデザ
インにおいて、オゾネイター中の同軸チューブアッセン
ブリー（１０）は、それらの構成要素の構成および配置
の容易さに基づいておよび装置中の各構成要素の比較的
正確な位置づけを提供する各同軸チューブアッセンブリ
ーに基づいて設計され、適性かつオゾネイターの効率的
な操作に必要とされる。各同軸チューブアッセンブリー
内において酸素含有供給ガスは、その中に形成されたイ
ンナー（１２）およびアウター（１４）同軸環状放電場
ギャップにおいてオゾンに変換される。各同軸チューブ
アッセンブリーは、ワイヤースクリーンあるいはネット
なしに設計されている。各同軸チューブアッセンブリー
は外チューブ状金属電極（１６）および外チューブ状電
極内に同軸円上に配置された内チューブ状金属電極（１
８）で構成されている。内チューブ状金属電極は一方の
端で蓋がされている。ガラス誘電性チューブ（２０）は
同軸同上におよび外および内チューブ状電極間の中央に
配置されている。この＃Ｉ成は、内同軸環状電場排出ギ
ャップ（１２）をガラス誘電性チューブおよび内チュー
ブ状電極間に提供し、外同軸環状放電ギャップ（■４）
をガラス誘電性チューブと外チューブ状電極間に提供し
、供給ガスがその中でオゾンに変換される。

多数のスペーサ（２２）を各内チューブ状金属電極の周
囲および長手方向に沿って供給し、内チューブ状金属電
極に対応してガラス誘電チューブを適当に配置し、多数
のスペーサ（２４）を各ガラス誘電チューブの周囲およ
び長手方向に沿って供給し、ガラス誘電チューブに対応
して外環状金属電極を適当に配置する。一つの態様にお
いて、スペーサは単に厚さ０．５ｍｍのテフロンテープ
の短い切片であってよい。これらのスペーサはチューブ
の長手方向に沿って提供されてもよくあるいは端部およ
び中央部において供給されていてもよい。

好ましくはチューブの周辺に沿って同間隔で３個のスペ
ーサを配置してもよい。更に外および内チューブ状金属
電極は好ましくはステンレススチールチューブであり、
ガラス誘電チューブは商品名Ｐｙｒｅｘ＠（登録商標）
で入手し得るボロシリケートガラスを含んでいてもよい
。

オゾネイターの効率はオゾネイターを、内および外環状
放電ギャップ（１２）および（１４）が０゜４５ｍｍか
ら０．５５ｍｍ、好ましくは０　、５　ｍｍの範囲内に
あり、酸素をオゾンに変換し、かつ操作中必要とする電
圧を最小限にするための最小の放電ギャップを提供する
ようオゾネイターを構成することにより最適化する。０
　、５　ｍｍ放電ギャップは酸素からオゾンを製造する
に必要な電子遷移を引き起こし、あるいはもたらすに十
分高い電圧であってそれを横切る程過度には高くない電
圧を供給するに十分大きな放電ギャップを提供する。実
際上、放電ギャップの実用上の大きさは、放電ギャップ
を規定する構成要素の許容幅がわずかに異なるために同
軸チューブ状アッセンブリー中のポイントごとに異なる
であろう。

ガラス誘電チューブ（２０）はオゾンの製造に必要とさ
れる電圧を最小にするため厚さｌ−１ｍｍ以下に選定す
る。この誘電チューブの厚さは環状放電ギャップにおい
てオゾンを製造するために必要とされる電圧の大きさに
直接比例し、誘電層が薄ければオゾン製造用電圧も低く
てすむ。理想的には誘電チューブの厚さは所要電圧を最
小にするためできるだけ薄くすべきである。しかしなが
ら実用上誘電チューブの厚さはオゾネイターのアッセン
ブリーターおよびそれらの操作中ガラス誘電チューブの
破損を防ぐに十分な厚さとすべきである。

以上の点からガラス誘電チューブはｌ　、　ｌ　ｍｍ厚
より薄く、好ましくは１ｍｍ前後とする。

オゾネイターは外ハウジング端部プレート（２８）を有
するシリンダー状外ハウジング（２６）で構成されてい
る。９個の同軸チューブ状アッセンブリーに対しアパー
チュアーを設置した９個のサーキュラ−を有する２つの
仕切り壁（３０）、（３２）はシリンダー状ハウジング
（２６）内の各端部の近くに設置されている。外シリン
ダー状電極および端部プレート（２８）は融着または締
付けによってお互いにシールされている。供給ガスイン
レット（３３）はシリンダー状ハウジング（２６）の左
側インレット端部（第１図）中に設けられ、供給ガスマ
ニホールド（３４）を仕切り壁（３０）の左に設け、そ
こから加圧下、典型的にはｌＯ〜１５ｐｓｉの圧力で供
給ガスが環状放電ギャップ（１２）および（１４）を通
してオゾン・アウトレット・マニホールド（３６）を供
給する右側パーティション（３２）で領域をきめられた
オゾネイターの右側（第１図）オゾン・アウトレット端
部に流れ、オゾン・アウトレットガスはそこからオゾン
ガス・アウトレット（３８）に流れる。供給ガスは大気
であっても純粋な酸素であってもあるいは他の混合ガス
例えば酸素を５０％と炭酸ガスを５０％含むような酸素
含有ガスであってもよい。オゾネイターを通過後のアウ
トレットガス中のオゾン含量は典型的には５％までであ
るがこれは、オゾネイターの操作ノ（ラメ−ターに依存
する。

外シリンダー状ハウジング（２６）、２枚の仕切り１ｍ
（３０）および（３２）間の空間、および外シリンダー
状電極（１６）はオゾネイター用冷却システムの領域を
定める。冷媒、典型的には水、は冷媒インペット（４０
）から外チューブ状電極の外周の冷却ハウジング内を通
り冷媒アウトレット（４２）に循環する。実際にはオゾ
ネイターの放電作業中に発生する熱は熱によってオゾン
が通常の酸素に再変換するので冷却システムによって取
り除かねばならない。またオゾネイターの効率的な操作
を維持するために熱を取り除く必要がある。本発明装置
の利点の一つは相対的に小さな放電ギヤ・ンプと薄い誘
電体の故に、外チューブ状電極の外周を循環する冷媒に
よってより効率的にオゾネイターを冷却させる点にある
。周期的に電力供給機（４３）はオゾネイターの操作中
内および外向軸チューブ状電極間に周期的に電力を供給
するために設ける。周期的な電力供給は交流電圧を供給
することによって行ってもよい。例えば６０Ｈｚの電力
を供給してもよく、あるいはより高い周期のパルス電力
を供給してもよい。あるいは他のいかなる適当な電気的
波形高圧二次巻線を有する昇圧用トランス（４４）を通
してオゾネイターに供給してもよい。本明細書に詳述し
た本発明プロトタイプは６０Ｈｚ、１２ＫＶの電力を供
給し、操作し標準６０Ｈｚラインパワーで運転した。好
ましい態様において完全性の点で電源は好ましくは例え
ば（４６）におけるごとく各外チューブ状金属電極（１
６）に接地して接続し、周期電力を供給し、リード線（
４８）を通して各内チューブ金属電極（１８）に周期電
力を供給する。実際に製造し試験した本発明オゾネイタ
ーの１態様において、各内チューブ状金属電極は外径３
２ｍｍを有し、各ボロシリケートガラス誘電チューブは
外径３５ｍｍおよび内径３３ｍｍ（Ｉｐ　チ厚さｌ　ｍ
ｍ）、各ステンレススチール製チューブ状外電極は内径
３６ｍｍであり、その結果本明細書に言う環状放電ギャ
ップは０　、５　ｍｍとなった。

ガラス誘電チューブの長さは６フィートであった。

第１図に示す如くチューブ状電極の端部を越えて延びた
ガラス誘電チューブの端部は典型的には６インチであり
、誘電体端部周辺での放電を防止する。別の態様では実
用１各ガラス誘電チューブは通常外径２５ｍｍから５０
ｍ＋ｎを有し、長さ１〜１０フィートとするこれによっ
てオゾネイターの製造および維持を行う際の実務的な取
り扱いを容易にする。

以下の四つの表は、米国特許筒３．２１４，３６４号明
細書（ファン・トウイル）に記載された市販の従来のオ
ゾネイター（エメリー・インダストリーズ・インコーホ
レイチット、シンシナティーオハイオから入手）でのオ
ゾンの製造および本明細書に記載されｔ；プロトタイプ
のオゾネイター特に先のパラグラフにおいて記載された
物（エメリー・インダストリーズ・インコーホレイチッ
トにより開発されたもの）との比較テストデーターを示
す。両方のオゾネイターに対する電力供給機は、６０Ｈ
ｚライン電圧で運転され、各オゾネイターにステップ・
アップ・トランスを介し、通常の電力供給回路を通して
印加された。従来のオゾネイターは、１０２本のチュー
ブ状アッセンブリーで構成され、プロトタイプは１１０
本のチューブ状アッセンブリーで構成されている。各オ
ゾネイターの放電ギャップの構造および表面積は異なっ
ているので、この比較データーは各表の第３カラムに示
すごとく供給電力（ＬＫＷ）の誘電面積（ｍつに対する
比率を同じくして得たものである。エメリー・インダス
トリーズ・インコーホレイチットから販売されている従
来のオゾネイターは、表中、Ｃ（Ｃｏｎｖｅｎ　Ｌ　１
ｏｎａ　ＩのＣ）で示され、本発明のプロトタイプはＰ
　（ＰｒｏｔｏｔｙｐｅのＰ）で示される。

各オゾネイターに供給される電力は、各表において同じ
であり、最初の二つのカラムと同一であり、四つの表は
二種のオゾネイターを通る酸素供給速度に関する四つの
設定値に対するものであり、それはオゾネイターのアウ
トレット近くに設けた調節可能なバルブによって変化さ
せた。供給ガスとして純粋な酸素を用い、オゾネイター
・インレットにおいて圧力を上下にわずかに変動させな
がら約１０ｐｓｉ加圧し、オゾネイターを通して所望の
流速に従って流した。各表の最上部における供給速度は
酸素のＰ　Ｐ　Ｈ（Ｐｏｕｎｄｓ　　Ｐｅｒ　　Ｈｏｕ
ｒ）で示す。

各表の最終カラムのパーセントは、供給電力（ＫＷＨ：
キロワットアワー）の各オゾネイターによって製造され
たオゾン（Ｌｂ　　０りのポンドに対する比を比較する
もので、（＋）％はプロトタイプによりオゾンがより効
率的に製造されたことを示す。

四つの表は、プロトタイプオゾネイターが従来のオゾネ
イターに対し、はとんどあらゆる点においてより効率的
に操作しうろことを示している。

最初の二つの表の最初の列におけるプロトタイブオゾネ
イターの低い操作効率は、ブロトタイプオゾネイターに
供給された６、８ＫＷの電力がプロトタイプおよびその
特殊な電力調節回路に対しては、あまりに低すぎたとい
う単純な事実によって説明される。

上記のデーターは本発明、即ちエメリー・インタストリ
ーズ・インコーホレイチットにより開発された装置が、
同社から現在入手しうるオゾネイターよりも、より効率
的な装置であるとほぼ断定的に言い得ることを示してい
る。さらに市販のオゾネイターはオゾン製造中、比較的
大量の電力を必要とし、数パーセント（表４では１４．
５５％）の相違はオゾン製造時に使用される電力の量お
よび価格がかなり節減されることを意味している。

改良同軸チューブオゾネイターに対する本発明の変形お
よび改良が２．３本明細書中に詳述されているが、この
ことは本発明の開示および教示が多くの代替装置を当該
技術分野における技術者に示唆するものであることを示
している。

発明の効果 本発明オゾネイターを用いると従来のオゾネイターに比
べ使用電力を著しく節減することができ、効率良くオゾ
ンを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成される改良同軸チューブ
状オゾネイターの１具体例の部分断面正面図である。 第２図は、第１図中の矢印２−２に沿った断面図であり
、オゾ不イターの軸断面図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オゾネイターを形成する多数の同軸チューブ状アッ
   センブリーを含む、最小の消費電力で効率的にオゾンを
   製造するよう設計されたオゾネイターであって、酸素を
   含む供給ガスをその内部にある内および外同軸環状電場
   放電ギャップ中でオゾンに変換し、各同軸チューブ状ア
   ッセンブリーがそれらの構成要素を容易に構築かつ配置
   し得るよう設計され、該オゾネイターの適当かつ効率的
   な操作に必要とされる構成要素の相対的に正確な位置ぎ
   めを可能とし、各同軸チューブ状アッセンブリーが外チ
   ューブ状金属電極、その外チューブ状金属電極内に同軸
   的に配置された内チューブ状金属電極および該外チュー
   ブ状電極と該内チューブ状電極に対し、同軸的におよび
   中央に置かれたガラス誘電チューブを含み、内同軸環状
   電場放電ギャップを該ガラス誘電チューブと該内チュー
   ブ状電極の間に、および内同軸環状放電ギャップを該ガ
   ラス誘電チューブと該外チューブ状電極の間に設け、そ
   こで供給ガスがオゾンに変換され、各内および外環状放
   電ギャップが０．４５ｍｍから０．５５ｍｍの範囲にあ
   って酸素をオゾンに変換するためのおよびオゾンを製造
   するに必要な電圧を最小にするための最小ギャップを与
   え；該ガラス誘電チューブは、オゾンを製造するために
   必要な電圧を最小にするために１．１ｍｍより薄い厚さ
   を有し；同軸チューブアッセンブリーの最初の軸端部に
   おける通常の供給ガスインレットおよび第２の、即ち該
   同軸チューブアッセンブリーの反対側の軸端部における
   通常のオゾンガス・アウトレット、オゾネイター操作中
   内および外同軸チューブ状電極間に周期的に電力を供給
   するための周期的電力供給機、およびオゾネイター運転
   中それを冷却するために冷媒が冷却ハウジング内および
   外チューブ状電極の外周を循環し得るように同軸チュー
   ブアッセンブリーを含むクーリングハウジングの領域を
   定めるオゾネイター用冷却システムを備えたオゾネイタ
   ー。 ２、内チューブ状金属電極に関し、ガラス誘電チューブ
   を適切に位置ぎめするために各内チューブ状金属電極の
   周囲および長手方向に沿って供給された多数のスペーサ
   ー；およびガラス誘電チューブに関して外チューブ状金
   属電極を適切に位置ぎめするために各ガラス誘電チュー
   ブの周囲および長手方向に沿って供給された多数のスペ
   ーサーを備えた請求項１記載のオゾネイター。 ３、スペイサーがテフロンテープの切片を含む請求項２
   記載のオゾネイター。 ４、外チューブ状金属電極と内チューブ金属電極がステ
   ンレス金属チューブである請求項３記載のオゾネイター
   。 ５、電力供給機が各接地した外チューブ状金属電極に連
   結し、周期電力供給機が内チューブ状金属電極に連結さ
   れ、これに周期的電力を供給する請求項４記載のオゾネ
   イター。 ６、各ガラス誘電チューブがポロシリケイトガラスチュ
   ーブである請求項５記載のオゾネイター。 ７、各ガラス誘電チューブが外径２５〜５０ｍｍ及び長
   さ１〜１０フィートである請求項６記載のオゾネイター
   。 ８、各内チューブ状金属電極が外径３２ｍｍ、各ガラス
   誘電チューブが外径３５ｍｍおよび内径３３ｍｍ、およ
   び各外チューブ状電極が内径３６ｍｍを有する請求項７
   記載のオゾネイター。 ９、各外チューブ状金属電極および各内チューブ状金属
   電極がステンレススチールチューブであり、内チューブ
   状金属電極がその一端においてキャップされている請求
   項１記載のオゾネイター。 １０、電力供給機が接地された各外チューブ状金属電極
   に接続され、周期電力が各内チューブ状金属電極に接続
   され、これに周期電力を供給する請求項１記載のオゾネ
   イター。 １１、各ガラス誘電チューブがポロシリケイトガラスチ
   ューブである請求項１記載のオゾネイター。 １２、各ガラス誘電チューブが外径２５ｍｍ〜５０ｍｍ
   および長さ１〜１０フィートである請求項１記載のオゾ
   ネイター。 １３、各内チューブ状金属電極が外径３２ｍｍ、各ガラ
   ス誘電チューブが外径３５ｍｍおよび内径３３ｍｍおよ
   び各外チューブ状電極が内径３６ｍｍを有する請求項１
   記載のオゾネイター。