JPH08682B2 - オゾン発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はオゾン発生装置に係り、詳しくは回転電極と
ケーシングにより送風機を構成したオゾン発生装置に関
するものである。

［従来の技術］ 一般にオゾン発生装置は一対の電極の一方に固体絶縁
体が固着され、両電極間に交流高電圧を印加して両電極
のギャップ中で部分放電（無声放電）を発生させること
により、次式に従ってオゾンを発生する。

O₂＋ｅ→Ｏ＋Ｏ＋ｅ Ｏ＋O₂＋Ｍ→O₃＋Ｍ （Ｍは第３物体であり、空気中では主としてO₂、N₂の分
子である。） ところで、このような装置においては、発生したオゾ
ンを両電極のギャップ間から速やかに排出するとともに
両電極のギャップ間に新たな空気（酸素）を供給する必
要がある。そのため、従来装置においては一対の電極の
前段位置又は後段位置に送風機あるいはポンプ等を設置
している。又、放電により両電極の温度及び両電極のギ
ャップの温度が上昇し、オゾンの発生効率が低下するの
を防止するため、特に大型の装置では冷却装置を付設す
ることが不可欠となっている。そのため、付属機器類が
多くなり、装置全体のコンパクト化やメンテナンスの簡
略化を図るのが難しいという問題がある。

前記の問題を解消する装置として特開平１−179702号
公報には、一方の電極で羽根を形成し、他方の電極でケ
ーシングを形成し、その羽根とケーシングとによって送
風機を構成したオゾン発生装置が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、特にシロッコファンタイプの送風機の場合
には、送風を円滑に且つ効率良く行うために、羽根の回
転中心からケーシング内周面迄の距離が出口側程大きく
なるように形成する必要がある。そのため、前記特開平
１−179702号公報に記載のオゾン発生装置のように送風
機のケーシングを一方の電極で構成した場合には、放電
ギャップの距離が一定とならないためオゾン発生量が不
安定となるという問題がある。

放電ギャップを一定にするため、ケーシングを電極で
形成する代わりにケーシング内周面と羽根との間に電極
を配設することが考えられる。しかし、通常の板状電極
を配設した場合には通風路の流れを妨げるだけでなく、
エッジのような尖った部分における電界の集中による局
部的な放電が起こってオゾン発生量が不安定になるとと
もに電極の寿命が短くなるという問題がある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的はオゾンを効率良く安定して発生すること
ができ、オゾン生成能力が同じであれば体格を小型化で
き、しかも極めて簡単な構造をなすオゾン発生装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、ケーシ
ングと該ケーシング内に収容されるとともに電極で形成
された回転羽根とにより送風機を構成し、該回転電極の
回転軌跡外周面とケーシング内面との間に線状の固定電
極を該回転軌跡外周面から等距離位置に配設し、少なく
とも前記固定電極と対向する部分の回転電極を覆う誘電
体を回転電極と一体回転可能に設けた。

［作用］ 本発明のオゾン発生装置では、回転電極の回転に伴い
羽根部の作用により放電空間（放電ギャップ）に新しい
空気が自動的に供給され、オゾン化空気が速かに排除さ
れるとともに放電作用により高温となった電極が冷却さ
れる。回転電極の周囲に配置された固定電極は線状なの
で、通風路の流れに悪影響を及ぼさない。又、固定電極
は回転電極の回転軌跡外周面から等距離位置に配設され
るとともにその固定電極が線状に形成されていることか
ら、放電ギャップが均一となってオゾンを効率良く安定
して発生することができ、上記のとおり固定電極を線材
にて形成していることから構成が極めて簡単なものとな
る。

［実施例１］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１〜４図に
従って説明する。このオゾン発生装置はシロッコファン
型送風機としての基本形態をなしている。

ケーシング１は第1,2図に示すように、渦巻形状をな
すケーシング本体1aと、ケーシング本体1aの側面を覆う
カバー1bとをボルト２及びナット３により締結固定して
構成され、一端に吐出口４が形成されている。カバー1b
の外側ほぼ中央にはモータ５が、その駆動軸5aがカバー
1bに形成された透孔６に遊挿された状態で固定されてい
る。モータ５の駆動軸5aには金属製の基板７がその中心
部に形成されたボス部7aにおいて絶縁材を介して一体回
転可能に固定され、基板７には回転電極を構成する金属
（導体）製の多数の羽根８が所定間隔で突設されてい
る。カバー1bには羽根８の内側と対応する位置に多数の
吸入口９が所定間隔で形成されている。又、ボス部7aに
は駆動軸5aの反対側において金属製の端子10が嵌着固定
され、ケーシング本体1aの中央に形成されたボス部1cに
は前記端子10に摺接する接触子11が収容されている。接
触子11は交流高圧電源12に一端が接続された高圧電源13
の他端に導電材製のスプリング11a及びねじ11bを介して
接続され、接触子11、端子10及び基板７を介して各羽根
８に高電圧が印加されるようになっている。羽根８の外
周には回転電極側を誘電体電極とするため、シリコンゴ
ム製の無端帯状の誘電体14が取付けられている。誘電体
14は幅が羽根８の幅の20〜30％に形成され、羽根８の中
央に配設されている。

固定電極15はステンレスワイヤで前記誘電体14の半径
より若干大きな曲率半径の円弧状に湾曲形成され、ケー
シング１の吐出口４寄りの位置において誘電体14の外周
面に沿って誘電体14からの距離が等間隔となるように配
設されている。固定電極15は尖った部分への電界集中を
避けるため、第３図に示すようにその両端が円形となる
ように外側に屈曲され、カバー1bに一体に突設された一
対の支柱16の先端に絶縁体（樹脂）製のねじ17により固
定されている。なお、一方の支柱16には前記交流高圧電
源12に一端が接続された高圧電線18の他端が、その端子
18aが支柱16と固定電極15との間に挟持された状態で接
続されている。

次に前記のように構成されたオゾン発生装置の作用を
説明する。

モータ５の駆動により基板７ととも羽根８が第１図の
時計方向に回転されると、外部空気が吸入口９からケー
シング１内に供給され、羽根８に案内されてケーシング
−本体1a内周部と羽根８の先端回動軌跡の周面との間へ
導かれた後、吐出口４から排出される。一方、固定電極
15及び羽根８には交流高圧電源12から交流高電圧が印加
される。そして、誘電体14を挟んで固定電極15と該固定
電極15と対向する羽根８との放電ギャップＧ間で無声放
電が生じてオゾンO₃が発生する。

固定電極15がステンレスワイヤ（線材）で形成されて
いるため、固定電極15がケーシング１内の空気の流れに
悪影響を及ぼすことはなく、羽根８の回転に伴い放電ギ
ャップＧに新鮮な空気が自動的にかつ円滑に供給され
る。そして、固定電極15及び羽根８が冷却されるととも
にオゾン化された空気が新しい空気と入れ替えられるた
め、放電ギャップＧにはオゾン化される酸素が常に十分
に存在する状態となりオゾンが効率良く生成される。
又、放電ギャップＧが固定電極15のどの位置においても
一定なため、オゾン発生量が安定する。さらに、固定電
極15が線材で形成されてエッジのような尖った部分が無
いため、固定電極15の放電箇所が特定部分に集中するこ
とがなくなり、固定電極15の早期劣化が防止されるとと
もにオゾン発生量も安定する。又、誘電体14が弾性材に
より無端帯状に形成されているため、羽根８の外周への
取付けを容易に行うこうができる。

［実施例２］ 次に第２実施例を第5,6図に従って説明する。この実
施例では誘電体14の構成が前記実施例と異なっており、
その他の構成は同じである。誘電体14は無端帯状に形成
されるとともに第６図に示すようにその裏面に幅方向
（紙面と直交する方向）に延びる凹部14aが所定間隔で
形成され、該凹部14aに羽根８の先端が嵌着された状態
で羽根８の外周に取付けられている。又、第５図に示す
ように誘電体14には各凹部14a間に幅方向に延びる透孔1
9が形成されている。透孔19は透孔19を通して羽根８と
固定電極15間で火花放電が発生しない程度の大きさに形
成されている。なお、誘電体14の幅は羽根８全体を覆う
大きさでも、一部を覆う大きさでもよい。

前記実施例では誘電体14が端なる無端帯状に形成され
ていたため、羽根８の有効面積が減少して風量が低下す
るとともに、羽根８の回転速度を高めた場合遠心力や風
圧により誘電体14が脹らみ、固定電極15やケーシング１
と干渉する虞がある。しかし、この実施例では吸入口９
から誘電体14の内側に導入された空気が透孔19を通って
誘導体14の外側に導かれるため、風量の低下が防止され
る。又、誘導体14に作用する遠心力及び風圧が小さくな
り、羽根８が高速度で回転されても誘電体14が脹らんで
固定電極15やケーシング１と干渉する虞がなくなる。し
かも、前記実施例では風量を確保するため誘電体14の幅
に制約があるが、この実施例では誘電体14の幅を羽根８
の幅一杯に広くして多数の固定電極15を配置することが
可能となる。又、誘電体14は各凹部14aが羽根８の先端
に嵌合されて位置決めされているため、回転中に羽根８
の先端を覆っている部分がずれて固定電極15との間で火
花放電が発生することもなく、しかも、羽根８の先端角
部が凹部14aで覆われているので透孔19を通して羽根８
の先端角部と固定電極15間での火花放電の発生が確実に
防止される。

［実施例３］ 次に固定電極15と誘電体14外周面との距離すなわち放
電ギャップＧを調整可能にした実施例を第7,8図に従っ
て説明する。固定電極15を構成するステンレスワイヤは
円弧状に湾曲形成されるとともにその両端に互いに平行
に外側へ延びる支持部15aが屈曲形成され、２本の支柱1
6に形成された挿通孔20に両支持部15aが挿通されてい
る。両支持部15aの先端にはワイヤ端部尖端からの火花
放電の発生を防止するため、ゴム又は樹脂等で形成され
た絶縁キャップ21が被冠されている。支柱16の上部には
前記挿通孔20と直交するねじ穴22が形成され、ねじ穴22
に螺入されるねじ17により前記両支持部15aが締めつけ
固定されるようになっている。又、一方の支柱16には挿
通孔20に挿通された支持部15aの下部と接触可能な状態
に高圧電線18の一端が挿入固定されている。従って、こ
の実施例ではねじ17を緩めた状態で固定電極15を所定位
置に移動させた後、その状態でねじ17を締めつけること
により放電ギャップＧの調整を簡単に行うことができ
る。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、オゾン発生量を増大させるために固定電極
15を複数本としたり、固定電極15の長さを長くして羽根
８の外周全域にわたるように配設してもよい。又、支柱
16をカバー1bと別体に形成してねじにより固定する構成
としたり、誘電体14を無端帯状とする代わりに各羽根８
毎にその先端部を覆うキャップ状としてもよい。さらに
は、オゾン発生装置の形態をシロッコファン型送風機と
する代わりに、軸流型送風機の形態としてそれに対応し
て羽根の形状等を変更してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、放電ギャップが
一定でしかも固定電極が空気の流れに支障をきたさない
のでオゾンを効率良く安定して発生することができ、オ
ゾン生成能力が同じであれば体格を小型化でき、しかも
固定電極が線材で形成されるので構造が極めて簡単であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の具体化した第１実施例を示すもの
であって、第１図は第２図のＩ−Ｉ線断面図、第２図は
一部破断正面図、第３図は固定電極の正面図、第４図は
高圧電線の端部を示す図、第5,6図は第２実施例を示す
ものであって、第５図は回転電極への誘電体の取付け状
態を示す平面図、第６図は第５図のVI−VI線断面図、第
7,8図は第３実施例を示すものであって、第７図は固定
電極の取付け状態を示す要部側面図、第８図は第７図の
Ａ矢視図である。 ケーシング本体1a、吐出口4,回転電極を構成する基板７
及び羽根８、吸入口９、誘電体14、固定電極15、放電ギ
ャップＧ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 邦文 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 平３−215302（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと該ケーシング内に収容される
   とともに電極で形成された回転羽根とにより送風機を構
   成し、該回転電極の回転軌跡外周面とケーシング内面と
   の間に線状の固定電極を該回転軌跡外周面から等距離位
   置に配設し、少なくとも前記固定電極と対向する部分の
   回転電極を覆う誘電体を回転電極と一体回転可能に設け
   たオゾン発生装置。