JPH1129305A - 回転式オゾン発生装置の駆動構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的な接続構成を要することなく、安全か
つ信頼性の高い非接触の回転駆動構成で回転電極の回転
軸とこれを回転駆動する駆動源とを連動連結することが
できる回転式オゾン発生装置の駆動構造を提供する。 【解決手段】 軸受部１６内で軸支される回転軸１５
に、永久磁石１８を外周方向に設けた従動輪体１９を同
軸状に嵌装し、かつ上記軸受部１６を所定の離間幅で外
方から同軸状に包覆する駆動輪体２０の周縁部に永久磁
石２１を内周方向に設けて、電動モータ２の出力軸５に
軸支される駆動輪体２０の回転駆動で、回転軸１５を回
転駆動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定電極と回転電
極との間に印加した高電圧によりオゾンを生成する回転
式オゾン発生装置に係り、特にオゾンを効率良く生成
し、吐出することができるものでありながら、機械的な
接続構成を要することなく、安全かつ信頼性の高い非接
触の回転駆動構成で回転電極の回転軸とこれを回転駆動
する駆動源とを連動連結することができる回転式オゾン
発生装置の駆動構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高電圧印加によるコロナ放電を利
用してオゾンを生成するようにしたオゾン発生装置とし
ては、沿面放電、平板放電、管状放電等の各放電方式を
採用したものが知られている。

【０００３】そして、固定電極を周設した圧力容器内に
回転電極を軸支し、該回転電極の回転駆動に伴って両電
極間でコロナ放電を行うように構成した回転式オゾン発
生装置としては、回転式オゾン発生装置（実公平３−４
８１７９号公報）等が提案されている。

【０００４】しかしながら、上記提案に代表される回転
式オゾン発生装置の基本構成では、図６に示すように、
圧力容器ａ内の回転電極を軸支する回転軸ｂを絶縁カッ
プリングｃを介して電動モータｄの出力軸ｅに接続する
ようになっているため、電動モータｄの回転駆動時に何
らかの不具合が生じて回転電極の回転が強制的に停止さ
れると、これに接続された出力軸ｅを介して電動モータ
ｄも停止してしまい、当該電動モータｄの燃焼、破損等
を誘発し易いばかりでなく、同図に示すように、回転軸
ｂに設けた高電圧給電子ｆを介して回転電極への高電圧
の供給を行うようになっているので、高電圧が印加され
た回転軸ｂから電動モータｄの出力軸ｅへのリークに対
しても配慮した構成としなければならず、安全性と信頼
性を十分に確保することが困難となる危惧を有し、更に
回転式オゾン発生装置の点検保守時における分解、組立
てを行う場合にも、圧力容器ａと電動モータｄとの間に
介装した絶縁カップリングｃを取り外してからでない
と、各構成部毎のメンテナンスを行なうことができな
い、という問題を内包するものであった。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如
き実状に鑑み回転式オゾン発生装置の性能向上を追求す
るその研究開発の過程で創案されたものであって、その
目的とするところは、 （１）電動モータを主とする駆動源と回転電極の回転軸
とを、機械的な接続構成を要することなく永久磁石の求
磁力を利用した非接触の接手構造により、高電圧が印加
された回転軸から電動モータの出力軸へのリークを一掃
して、メンテナンス性を向上させつつ、安全性と信頼性
を確保した構成で接続することができる。 （２）電動モータの出力軸と回転電極の回転軸とを接続
する、という従来の装置構成から脱却して当該回転軸自
体を駆動する構成とし、メンテナンス性を向上させつ
つ、安全性と信頼性を確保できると共に、部品点数の低
減および装置全体の小型化を達成することができる。回
転式オゾン発生装置の駆動構造を提供しようとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】課題を解決するため、本
発明が採用した第１の技術手段は、筒体の両端面を仕切
り壁で閉塞して形成した圧力容器の外周面に固定電極を
設け、かつ圧力容器内の両仕切り壁間に軸支した回転軸
を介して回転電極を同軸状に支持し、該回転電極の回転
駆動に連繋する上記両電極間への高電圧印加で、圧力容
器内に吸入した空気からオゾンを生成するように構成し
た回転式オゾン発生装置において、上記両仕切り壁のう
ち一方の仕切り壁の軸芯周辺部位を外方に突出して円筒
状の軸受部を形成し、該軸受部内で軸支される回転軸
に、永久磁石を外周方向に設けた従動輪体を同軸状に嵌
装すると共に、上記軸受部を所定の離間幅で外方から同
軸状に包覆する駆動輪体の周縁部に永久磁石を内周方向
に設け、電動モータの出力軸に軸支される駆動輪体を回
転駆動させた際に、上記両輪体間で生ずる永久磁石の引
き合い力で回転軸を回転駆動するように構成したことを
特徴とし、第２の技術的手段として、筒体の両端面を仕
切り壁で閉塞して形成した圧力容器の外周面に固定電極
を設け、かつ圧力容器内の両仕切り壁間に軸支した回転
軸を介して回転電極を同軸状に支持し、該回転電極の回
転駆動に連繋する上記両電極間への高電圧印加で、圧力
容器内に吸入した空気からオゾンを生成するように構成
した回転式オゾン発生装置において、上記両仕切り壁の
うち一方の仕切り壁の軸芯周辺部位を外方に突出して円
筒状の軸受部を形成し、該軸受部内で軸支される回転軸
に永久磁石からなるロータを同軸状に嵌装すると共に、
上記軸受部の外周面に、複数の電磁コイルを内方に向け
て放射状に配設したリングステータを嵌着し、当該リン
グステータの周方向に順次に励起される各電磁コイルの
磁力で、上記ロータを回転駆動するように構成したこと
を特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の構成を、図面に示した第
１実施例ついて詳細に説明する。図１ないし図４におい
て、１は回転式オゾン発生装置であり、該回転式オゾン
発生装置１は、電動モータ２を内装する駆動ユニット３
と、これに接続される筒状の圧力容器４とを同軸状に連
動連結して構成されると共に、上記駆動ユニット３側の
外方に突出する電動モータ２の出力軸５に、駆動クラン
ク６を介してダイヤフラム式空気ポンプ７を接続し、当
該ダイヤフラム式空気ポンプ７の吸入口７ａから吸入さ
れた空気Ｘを、電動モータ２の回転駆動に同期して吐出
口７ｂから取入れ口４ａを介して圧力容器４内に取り込
み、該容器４で生成されたオゾンＹは供給口４ｂから取
り出されるように構成されている。３ａは駆動ユニット
３の筒形カバーケース、８はエアフィルタである。

【０００８】上記圧力容器４は、外周面に冷却フィン
９、９…を放射状に突設した筒体１０に円筒状の固定電
極１１を内嵌して形成されており、かつ上記筒体１０の
外面には、内部の固定電極１１に通ずる高電圧印加端子
１２が螺設され、また上記圧力容器４の両端面は仕切り
壁１３ａ、１３ｂにより閉塞され、当該仕切り壁１３
ａ、１３ｂ間に回転電極１４の回転軸１５を軸支する構
成となっている。

【０００９】そして上記仕切り壁１３ａ、１３ｂのうち
一方の仕切り壁１３ａには、その軸芯周辺部位を外方に
突出して円筒状の軸受部１６が形成されており、該軸受
部１６内に嵌着したボールベアリング１７に回転軸１５
の一端を軸支すると共に、上記軸受部１６内で軸支され
る回転軸には、Ｎ極からなる４個の永久磁石１８、１８
…を外周方向に設けた従動輪体１９が同軸状に嵌装され
ている。

【００１０】また上記軸受部１６の外周域には、所定の
離間幅を有してこれを包覆する駆動輪体２０が電動モー
タ２の出力軸５に同軸状に軸架されており、当該駆動輪
体２０の周縁部の内周方向には、前記従動輪体１９の永
久磁石１８、１８…の外方に位置してＳ極からなる４個
の永久磁石２１、２１…が設けられている。

【００１１】一方、上記圧力容器４の他方の仕切り壁１
３ｂの軸芯外側位置には、ボールベアリング２２を内装
した軸受部２３が一体に設けられ、その外端から嵌入す
る高電圧給電子２４を、圧縮電磁コイル弾機２５を介し
て軸受部２３内の回転軸１５に摺接することにより当該
回転軸１５を通して回転電極１４に高電圧を供給する構
成となっており、回転軸１５への摺接で摩耗した高電圧
給電子２４の交換や軸受部２３内で飛散したカーボン粉
末の除去を、回転式オゾン発生装置１自体の分解を要す
ることなく簡単に行うことができ、カーボン粉末の堆積
に起因する高電圧リークを未然に防止できるようになっ
ている。なお、２６ａは固定電極１１の高電圧印加端子
１２に接続される高電圧供給線、２６ｂは高電圧給電子
２４に接続される高電圧供給線である。

【００１２】叙上の如き構成において、回転式オゾン発
生装置を起動すると、図示しない制御部からの起動信号
で電動モータ２が回転駆動を開始し、その出力軸５の回
転で駆動されるダイヤフラム式空気ポンプ７を介して空
気Ｘが圧力容器４内に取り込まれる。次いで所定時間経
過後に、制御部の高圧回路から高電圧供給線２６ａ、２
６ｂを介して固定電極１１と回転状態にある回転電極１
４への高電圧印加が開始されて、上記両電極間でのコロ
ナ放電により圧力容器４内でオゾンＹが生成され、この
オゾンＹはダイヤフラム式空気ポンプ７から供給される
後続の空気Ｘに押されて供給口４ｂから取り出されるこ
とになる。

【００１３】ここで上述のように電動モータ２の出力軸
５が回転駆動を開始すると、該出力軸５に軸支した駆動
輪体２０も同期して回転するが、この時、駆動輪体２０
に設けた永久磁石２１、２１…と、従動輪体１９側の永
久磁石１８、１８…との間で仕切り壁１３ａを挟んだ磁
力の引合いが生じ、この引合い作動を保持しながら駆動
輪体２０の回転方向に従動輪体１９も回転を開始するこ
とになる。

【００１４】したがって、回転電極１４の回転初期にお
いては、駆動輪体２０の回転駆動が先行して多少の同期
回転ずれが生ずるが、従動輪体１９の回転慣性力が増大
するにつれて同期回転状態に達し、電動モータ２からの
回転駆動力を駆動輪体２０および従動輪体１９を介した
非接触状態で回転電極１４に伝達することができると共
に、駆動ユニット３と圧力容器４とは機械的な連動構成
ではないので、簡単な分解作業で容易に分離することが
でき、各構成部材３、４毎のメンテナンス性を向上させ
ることができる。

【００１５】また、上述のように電動モータ２からの回
転駆動力を駆動輪体２０および従動輪体１９を介した非
接触状態で回転電極１４に伝達するので、当該回転電極
１４側の不具合でその回転が強制的に停止されるような
予期しない事故が発生した場合でも、電動モータ２側に
無理な停止負荷がかかることがなく、電動モータ２の燃
焼、破損等を未然に防止することができ、しかも電動モ
ータ２の出力軸５と回転電極１４の回転軸１５との間に
は何ら接続部材が介在しないので、高電圧印加による回
転軸１５から出力軸５へのリークを防止することができ
る。

【００１６】次に図５に示す第２実施例は、前記第１実
施例の従動輪体１９および駆動輪体２０を使用した構成
に代えて、永久磁石からなるロータ２７と複数の電磁コ
イル２８、２８…を有するリングステータ２９により回
転軸１５自体を回転駆動するように構成したものであ
る。

【００１７】すなわち図において、圧力容器４の一端面
を閉塞する仕切り壁１３ａには、その軸芯周辺部位を外
方に突出する軸受部１６が形成され、該軸受部１６内に
嵌着したボールベアリング１７およびカバーケース３０
のボールベアリング３１を貫通して回転軸１５の一端が
軸支されており、該回転軸１５の突出外端にはダイヤフ
ラム式空気ポンプ７の駆動クランク６が軸支されている
と共に、上記軸受部１６内で軸支される回転軸１５に
は、永久磁石からなるロータ２７が絶縁ブッシュ３２を
介して同軸状に嵌装されている。

【００１８】一方前記リングステータ２９は、その本体
２９ａの内周方向に所定の離間幅を有して複数の電磁コ
イル２８、２８…を放射状に配設して構成され、該リン
グステータ２９を絶縁ゴムカバー３３に包覆した状態で
軸受部１６の外周面に嵌着することにより、回転電極１
４を回転駆動する際には、上記リングステータ２９の周
方向に各電磁コイル２８、２８…を図示しない制御部か
らの制御電力で順次に励起し、当該各電磁コイル２８、
２８…に生ずる電磁力でロータ２７を回転駆動する構成
となっている。３４は上記制御電力を各電磁コイル２
８、２８…に伝達する制御線である。

【００１９】したがって、本実施例では回転電極１４を
回転駆動するための電動モータを別途に用意する必要が
なく、電動モータと回転電極を軸接続する、という従来
の装置構成から脱却して回転軸１５自体を駆動するコン
パクトな構成とすることができ、またカバーケース３０
を取り外すのみでリングステータ２９のメンテナンスを
容易に行うことができると共に、予め組成した圧力容器
４の軸受部１６にリングステータ２９を嵌着するだけの
簡単な作業で、回転式オゾン発生装置１を組み立てるこ
とができ、部品点数の低減と装置の小型化を達成するこ
とができる。

【００２０】また、上述のようにリングステータ２９と
ロータ２７とは非接触状態で構成されるので、前記第１
実施例と同様に、回転電極１４側の不具合でその回転が
強制的に停止されるような予期しない事故が発生した場
合でも、リングステータ２９側には無理な停止負荷が全
くかからず、メンテナンス性を向上させつつ安全性と信
頼性を確保できる。

【００２１】

【発明の効果】これを要するに、本発明は、筒体の両端
面を仕切り壁で閉塞して形成した圧力容器の外周面に固
定電極を設け、かつ圧力容器内の両仕切り壁間に軸支し
た回転軸を介して回転電極を同軸状に支持し、該回転電
極の回転駆動に連繋する上記両電極間への高電圧印加
で、圧力容器内に吸入した空気からオゾンを生成するよ
うに構成した回転式オゾン発生装置において、上記両仕
切り壁のうち一方の仕切り壁の軸芯周辺部位を外方に突
出して円筒状の軸受部を形成し、該軸受部内で軸支され
る回転軸に、永久磁石を外周方向に設けた従動輪体を同
軸状に嵌装すると共に、上記軸受部を所定の離間幅で外
方から同軸状に包覆する駆動輪体の周縁部に永久磁石を
内周方向に設け、電動モータの出力軸に軸支される駆動
輪体を回転駆動させた際に、上記両輪体間で生ずる永久
磁石の引き合い力で回転軸を回転駆動するように構成し
たから、（１）電動モータを主とする駆動源と回転電極
の回転軸とを、機械的な接続構成を要することなく永久
磁石の求磁力を利用した非接触の接手構造により、高電
圧が印加された回転軸から電動モータの出力軸へのリー
クを一掃して、安全性と信頼性を確保した構成で接続す
ることができると共に、電動モータと圧力容器とは機械
的な連動構成ではないので、簡単な分解作業で容易に分
離することができ、各構成部材毎のメンテナンス性を向
上させることができるうえ、回転電極側の不具合でその
回転が強制的に停止されるような予期しない事故が発生
した場合でも、電動モータ側に無理な停止負荷がかかる
ことがなく、電動モータの燃焼、破損等を未然に防止す
ることができる。また、筒体の両端面を仕切り壁で閉塞
して形成した圧力容器の外周面に固定電極を設け、かつ
圧力容器内の両仕切り壁間に軸支した回転軸を介して回
転電極を同軸状に支持し、該回転電極の回転駆動に連繋
する上記両電極間への高電圧印加で、圧力容器内に吸入
した空気からオゾンを生成するように構成した回転式オ
ゾン発生装置において、上記両仕切り壁のうち一方の仕
切り壁の軸芯周辺部位を外方に突出して円筒状の軸受部
を形成し、該軸受部内で軸支される回転軸に永久磁石か
らなるロータを同軸状に嵌装すると共に、上記軸受部の
外周面に、複数の電磁コイルを内方に向けて放射状に配
設したリングステータを嵌着し、当該リングステータの
周方向に順次に励起される各電磁コイルの磁力で、上記
ロータを回転駆動するように構成したから、（２）回転
電極を回転駆動するための電動モータを別途に用意する
必要がなく、電動モータの出力軸と回転電極の回転軸と
を接続する、という従来の装置構成から脱却して当該回
転軸自体を駆動するコンパクトな構成とすることができ
ると共に、予め組成した圧力容器の軸受部にリングステ
ータを嵌着するだけの簡単な作業で、回転式オゾン発生
装置を組成し得て、部品点数の低減と装置の小型化を達
成することができ、しかも前記（１）と同様に回転電極
側の不具合でその回転が強制的に停止されるような予期
しない事故が発生した場合でも、リングステータ側には
無理な停止負荷が全くかからず、メンテナンス性を向上
させつつ安全性と信頼性を確保できる。等という有用な
新規的効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転式オゾン発生装置の全体平面図である。

【図２】（ａ）は圧力容器の側面図である。（ｂ）は同
上平面図である。

【図３】回転式オゾン発生装置の一部断面要部拡大図で
ある。

【図４】（ａ）は回転電極を軸支する回転軸と高電圧給
電子の構成を示す要部拡大断面図である。（ｂ）は駆動
輪体と従動輪体の構成を示すＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】（ａ）はロータとリングステータの位置関係を
示す作用説明図である。（ｂ）は回転式オゾン発生装置
の他例を示す要部断面拡大図である。

【図６】従来の回転式オゾン発生装置の全体平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転式オゾン発生装置 ２ 電動モータ ４ 圧力容器 ５ 出力軸 １１ 固定電極 １３ａ 仕切り壁 １４ 回転電極 １５ 回転軸 １６ 軸受部 １８ 永久磁石 １９ 従動輪体 ２０ 駆動輪体 ２１ 永久磁石 ２７ ロータ ２８ 電磁コイル ２９ リングステータ Ｘ 空気 Ｙ オゾン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体の両端面を仕切り壁で閉塞して形成
   した圧力容器の外周面に固定電極を設け、かつ圧力容器
   内の両仕切り壁間に軸支した回転軸を介して回転電極を
   同軸状に支持し、該回転電極の回転駆動に連繋する上記
   両電極間への高電圧印加で、圧力容器内に吸入した空気
   からオゾンを生成するように構成した回転式オゾン発生
   装置において、上記両仕切り壁のうち一方の仕切り壁の
   軸芯周辺部位を外方に突出して円筒状の軸受部を形成
   し、該軸受部内で軸支される回転軸に、永久磁石を外周
   方向に設けた従動輪体を同軸状に嵌装すると共に、上記
   軸受部を所定の離間幅で外方から同軸状に包覆する駆動
   輪体の周縁部に永久磁石を内周方向に設け、電動モータ
   の出力軸に軸支される駆動輪体を回転駆動させた際に、
   上記両輪体間で生ずる永久磁石の引き合い力で回転軸を
   回転駆動するように構成したことを特徴とする回転式オ
   ゾン発生装置の駆動構造。
2. 【請求項２】 筒体の両端面を仕切り壁で閉塞して形成
   した圧力容器の外周面に固定電極を設け、かつ圧力容器
   内の両仕切り壁間に軸支した回転軸を介して回転電極を
   同軸状に支持し、該回転電極の回転駆動に連繋する上記
   両電極間への高電圧印加で、圧力容器内に吸入した空気
   からオゾンを生成するように構成した回転式オゾン発生
   装置において、上記両仕切り壁のうち一方の仕切り壁の
   軸芯周辺部位を外方に突出して円筒状の軸受部を形成
   し、該軸受部内で軸支される回転軸に永久磁石からなる
   ロータを同軸状に嵌装すると共に、上記軸受部の外周面
   に、複数の電磁コイルを内方に向けて放射状に配設した
   リングステータを嵌着し、当該リングステータの周方向
   に順次に励起される各電磁コイルの磁力で、上記ロータ
   を回転駆動するように構成したことを特徴とする回転式
   オゾン発生装置の駆動構造。