JPH079943U - マイカオゾン発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は，耐湿性にすぐれ，加湿条件下でも
安定したオゾンを供給し，さらに製造方法が容易なマイ
カオゾン発生器を提供する事を目的とする。 【構成】 開口部を設けた集成マイカ板の押さえ板１，
高電圧側電極２，天然マイカの誘電体３，接地側電極
４，集成マイカ板の絶縁板５によって構成され，長手方
向の一端部をカシメによって固定し，高電圧側電極２が
熱膨張・収縮に対してフリーとなる構造とした。又，誘
電体としては，種々検討した結果，最も湿度の影響を受
けない天然マイカを使用し，オゾン発生効率の安定化を
実現した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，脱臭・殺菌等の用途に使用するオゾンを発生させるオゾン発生器に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にオゾンの強い酸化力に耐えうる材料としてはセラミック，ガラスなどの 無機絶縁材料又はフッ素樹脂が知られているが，現在オゾン発生器に使用されて いる構成材料は主としてセラミックである。構造的には板状のアルミナセラミッ クを誘電体として用い，その上側に高電圧側電極，下側に接地側電極を配した構 造のものである。

【０００３】 また，セラミック製のオゾン発生器の電極は，一般的には板状のセラミックの 表面に１〜２ｍｍ幅の線状にタングステンや半導体セラッミックを溶射あるいは 焼付けして形成されている。 このオゾン発生器の両電極間に数キロボルトの高電圧を印荷すると，高電圧側 電極の沿面にコロナ放電が発生し，周囲の酸素あるいは空気がオゾン化される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが，セラミックにはミクロな空隙が存在しているため高湿度の空気や酸 素ガス中で使用すると該ガス中の水分が空隙内に浸入して付着し，絶縁性が低下 する。その結果コロナ放電が抑制され，オゾン発生効率が低下する欠点があった 。

【０００５】 また，電極に用いられているタングステンあるいは，半導体セラミックはコロ ナ放電に対する摩耗が大きいという欠点があり，さらにセラミックは加工性が良 くないと言うことから改善策が望まれていた。本考案は前記した従来装置の欠点 を改善したオゾン発生器を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案はマイカ板が耐オゾン性，耐湿性および加工性にすぐれていることに着 目し種々検討した結果完成したものであり，新しいマイカオゾン発生器を提供す るものである。マイカ板には天然マイカ，はがしマイカ板及び集成マイカ板があ る。天然マイカは天然に産し，へき開性を有する薄片の無機絶縁材料であり，耐 オゾン性，耐コロナ性にすぐれている。はがしマイカ板は薄片化した天然マイカ を接着剤によって貼合わせて得られる。また集成マイカ板は天然マイカを砕剥し て得られる数μ〜５００μの偏平なマイカ鱗片を抄紙して得られるマイカペーパ に接着剤を含浸し熱プレスすることによって得られる。

【０００７】 集成マイカは重量で数％〜２０％の接着剤を含有しているが偏平なマイカ鱗片 が平行に積層されているため，オゾンをよく遮断し接着剤のオゾン劣化が防止さ れ，耐オゾン性が極めてすぐれていることがわかった。さらにマイカ板は穴開け 加工や打抜加工が容易であり，高電圧に耐えうる良好な薄い板状の絶縁材料であ る。

【０００８】 本考案において用いられる絶縁材料としては，集成マイカ板，はがしマイカ板 および天然マイカのいずれでも良いが，高電圧側電極と接地側電極間の誘電体に は天然マイカを用いることが必要である。なんとなればオゾン発生器の中で最も 重要な誘電体材料の特性としては，耐電圧が高いこと，発熱を小さくするために 誘電率が大きくしかも誘電正接が小さいこと，耐コロナ性，耐湿性にすぐれてい ることが要求されるからである。

【０００９】 天然マイカは，誘電率が６〜７であり，集成マイカ板の４〜５より大きくアル ミナセラミックの８〜９に近い。誘電正接はアルミナセラミックとほぼ等しい。 また天然マイカはへき開性を有し，容易に薄片にすることが可能でその表面は極 めて平滑で理想状態に近く，セラミックに存在するミクロな気孔が存在しないた め，水分による絶縁性の低下が小さく高湿度雰囲気下においても，セラミックに 比ベオゾン発生効率の低下は少ない。

【００１０】 さらに酸素供給源として空気を使用する場合，コロナ放電により誘電体表面に 窒素酸化物などが付着し，オゾン発生効率を低下させることがあるが，天然マイ カの場合は，表面が極めて平滑でしかも化学的に安定なため付着物も少ない。ま た４０〜５０μの薄片が容易に得られるため，比較的低電圧で高濃度のオゾンを 得ることができるなど誘電体としてすぐれた材料である。

【００１１】 高電圧側電極は厚さ５０〜１５０μの板状の金属で作製されるが，金属として ステンレスを用いるのが，耐オゾン性，耐久性，剛性の点で好ましい。 接地側電極は厚さ１０〜１００μの板状の金属で作製されるが，幅及び長さは 前記高電圧側電極より大きい形状とする方がオゾン発生効率から見ると有利であ る。金属としては，ステンレスを用いるのが，耐オゾン性，耐久性，剛性の点で 好ましいが，直接的にオゾン雰囲気下にさらされるのではないため，アルミニウ ム，銅等他の市販されている金属でも良い。

【００１２】 絶縁板は，接地側電極を設置場所から絶縁するためのもので，集成マイカ板を 所定の形状に切断加工したものが用いられる。 押え板は，集成マイカ板で作製されるが，前記板状の高電圧側電極を押えて保 持するためのもので，マイカ板の特徴である高弾性性能を利用したものである。 また電極の放電部分にあたる部分は，放電の妨げとならないよう長方形，正方形 ，楕円形等の開口部を設けた構造とするのが好ましい。

【００１３】 本考案のマイカオゾン発生器は，絶縁板，板状の接地側電極，誘電体，板状の 高電圧側電極及び押え板を順次積層して作製される。ここで絶縁板と板状の接地 側電極との間及び板状の接地側電極と誘電体との間には，接着用プリプレグシー トを介在させ，接着させるのが望ましいが，接着剤を直接塗布し積層接着しても よい。 得られたマイカオゾン発生器は，板状の高電圧電極の一端のみが固定され，他 端がフリーとなるように長手方向の一端部をカシメ又はボルトとナット等により 固定するのが望ましい。これは放電の際に発生する熱で板状の高電圧側電極が熱 膨張するのを吸収するためである。つまり電極は平滑な天然マイカと接しており 他端部が固定されていないため，電極の膨張・収縮による動きはスムーズに行わ れる。 また長手方向の他端部も，板状の高電圧側電極を固定しない位置をカシメによ り固定しても同様の効果が得られる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）図１，図２，及び図３に於いて，厚さ１００μ，幅２５ｍｍ，長 さ５５ｍｍの天然マイカの誘電体３と厚さ０．８ｍｍ，幅２５ｍｍ，長さ５５ｍ ｍの集成マイカ板の絶縁板５の間に厚さ５０μ，幅５ｍｍ，長さ５５ｍｍのステ ンレス板の接地側電極板４の一端が，誘電体３及び絶縁板５の端部より１５ｍｍ 内側になるように合わせ，さらに接地側電極４の両側に，シリコーンワニスを含 浸乾燥したプリプレグ状態のマイカシート（厚さ０．１ｍｍ，幅２５ｍｍ，長さ ５５ｍｍ）である接着用プリプレグシート６を配して熱プレスして接着した。

【００１５】 次に誘電体３の上に，厚さ５０μ，幅２ｍｍ，長さ５０ｍｍのステンレス板の 高電圧側電極２及び厚さ０．８ｍｍ，幅２５ｍｍ，長さ５５ｍｍの集成マイカ板 の押え板１を順次重ね長手方向の一端部を貫通する直径３ｍｍの穴をドリルによ り開け，その中に直径３ｍｍのアルミニウムチューブを通し，両頭部をハンマー でつぶしたカシメ７によって固定し，マイカオゾン発生器を得た。 ここで集成マイカ板の押え板１には開口部８を設ける。該開口部８は幅１５ｍ ｍ，長さ３５ｍｍの大きさで打抜き加工によって得た。 また接地側電極４はカシメ７から５ｍｍ長手方向に離した位置に埋設した。高 電圧電極２は長手方向の両端部で押さえられており，更に詳しく説明するとカシ メ７と逆の端部から５ｍｍ内側に入り込んだ位置で押さえられている。

【００１６】 （実施例２）実施例１と同じ仕様の押え板１，高電圧側電極２，天然マイカの 誘電体３，接地側電極４，絶縁板５を順に規定寸法に合わせて組み合わせて，両 端をカシメて，マイカオゾン発生器を得た。ここで，接地側電極４の方向のカシ メは，高電圧電極２を貫通させることなく，設置した。

【００１７】 （実施例３）実施例１で得られたマイカオゾン発生器を用いて，加湿下でのオ ゾン発生試験を行った。加湿条件は温度３５℃，湿度９５％ＲＨ，オゾン発生条 件は印荷電圧ＡＣ５ｋＶ，周波数５０００Ｈｚ，空気供給量１．７ｌ／分で空気 を酸素供給源とした。得られた結果を図４に示す。 なお比較のために，従来のセラミック製のオゾン発生器（各電極の仕様は本考 案の電極と同一）を用いて，同じ条件でオゾン発生試験を行った。得られた結果 を図４に併記する。

【００１８】

【考案の効果】

以上のようにこの考案に於いては，板状の高電圧側電極の一端を固定して他端 をフリーにしており，かつ誘電体を平滑な天然マイカで構成しているため，板状 の高電圧側電極の熱膨張・熱収縮による移動がスムーズに行われ，板状の高電圧 側電極の誘電体からの剥離又は浮き上がりといった現象が起こらず，安定したコ ロナ放電が得られる。さらに湿度の影響はセラミック製のオゾン発生器に比べ極 めて小さく，実施例３から明らかなようにオゾン濃度が定常状態に達するまでの 時間は約３０分速い。このことによりセラミック製オゾン発生器では，湿度の影 響を小さくするために，加熱用のヒーターを裏面に取付けるが，マイカ製オゾン 発生器ではヒーターを取付ける必要はない。またマイカ製のオゾン発生器は加工 性もすぐれており，安価で高性能のオゾン発生器である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の斜視図

【図２】図１の縦断面図

【図３】図１に示す装置の組立図

【図４】稼動開始時のオゾン濃度の変化を示す図

【符号の説明】

１ 押え板 ２ 高電圧側電極 ３ 天然マイカの誘電体 ４ 接地側電極 ５ 絶縁板 ６ 接着用プリプレグシート ７ カシメ ８ 開口部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁板（５），板状の接地側電極
   （４），天然マイカで構成された板状の誘電体（３），
   板状の高電圧側電極（２）及び押え板（１）を順次積層
   してなるマイカオゾン発生器。
2. 【請求項２】 板状の高電圧側電極（２）の一端が固定
   され，他端がフリーとなるように，マイカオゾン発生器
   の長手方向の一端部をカシメ（７）により固定してなる
   請求項１記載のマイカオゾン発生器。