[发明专利]臭氧产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过无声放电来从含有氧的原料气体中产生臭氧的臭氧产生装置。

背景技术

以往，水处理等所使用的臭氧产生装置大多利用了无声放电。利用无声放电的臭氧产生装置的基本结构在于，将在内表面形成有金属膜的圆筒状的电介质管插入到圆筒状的金属管内，并使该金属管内壁与电介质管外壁之间具有规定的间隙。使含有氧的原料气体(空气、氧气等)流入该间隙，并在金属管与电介质管内表面的金属膜之间施加高压的交流电压，经由电介质管的电介质在间隙中产生交流电场，从而使原料气体放电，使原料气体中的氧臭氧化，从而产生臭氧。

在大量的水处理所使用的臭氧产生装置中，近年来，随着处理量的增大，需要增大处理量而不使装置大型化。为了满足这种需要，需要增大单位装置尺寸的臭氧产生量，因此需要提高放电电力密度。然而，随着放电电力密度的增大，发热问题也会增大。特别是在金属管的端部附近存在冷却不均匀的问题，为了抑制这种情况，需要在端部间隙部分设置放电抑制构件等设计(例如专利文献1)。

因放电而产生的热被在金属管外侧循环的冷却水消除，从而抑制了电介质管过热。若电介质管过热，则耐压会下降，导致无法耐受所施加的高压而绝缘破坏，引起装置的损坏。另一方面，在没有放电抑制构件的情况下，在所有电介质管与金属管之间的空间会产生放电，冷却水不会循环到管板部，因此管板部周边的温度达到最大，与其相接的电介质管的温度也在与管板相对的部分达到最大。确定装置所能接入的电力，使得电介质管的最高温度在基准温度以下。因此，若能降低与管板相对部分的电介质管的温度，则所能接入的电力变大，能提高装置的臭氧产生量。因此，若在管板部设置放电抑制构件来抑制放电，则具有能降低该部分的温度从而提高平均电力、能增大装置的臭氧产生量的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－269950号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

放电抑制构件优选使用耐臭氧性较高的材料。即，在绝缘物的情况下，优选为玻璃纤维或氟树脂，在导体(金属)的情况下，优选使用SUS等。此外，为了抑制放电，需要使放电间隙在数十μm以下。因此，在使用绝缘物的情况下，需要用绝缘物填充间隙，但如果使用绝缘物填充间隙，则原料气体将无法流过间隙，因此不能完全将间隙填充，存在放电抑制不充分的问题。

另一方面，在使用金属作为放电抑制构件材料的情况下，放电抑制构件会与金属管导通从而变成同电位，因此会在放电抑制构件与电介质管外壁之间施加放电电压。因此，为了抑制放电，需要使该间隙在数十μm以下。电介质管通常多由廉价的玻璃管构成，外径精度大多在100μm左右。因此，若利用刚体制作放电抑制构件，则不会与玻璃管的外表面贴合，从而产生间隙。若为了避免这种情况而利用SUS箔等金属箔制作放电抑制构件，并在金属管与放电抑制构件之间插入弹性构件，则存在如下问题：即，虽然被弹性构件按压的部位会与玻璃管的表面相接，但在未被按压的部位，会在放电抑制构件与玻璃管之间产生间隙，从而产生放电。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种不容易在放电抑制构件与玻璃管之间形成间隙的臭氧产生装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的臭氧产生装置包括：气密密闭容器；两块管板，该两块管板是开有孔的导电金属板，并将气密密闭容器的内部划分为三个空间；金属管，该金属管对该两块管板的孔之间进行连接；电介质管，该电介质管以外壁与金属管内壁具有规定间隙的方式保持在金属管内部，且其内部具有金属电极；以及用于在金属管与金属电极之间施加交流电压的交流电源，使含有氧的原料气体从三个空间中位于两端的空间的其中一个空间起，至少通过间隙流动到位于两端的空间中的另一个空间，使金属管以及管板为接地电位，并使电介质管内部的金属电极为高电位，从而使流过间隙的原料气体产生放电来产生臭氧，并且使冷却水流入由两块管板、金属管外壁、以及密闭容器内壁划分出的空间从而进行冷却，设置放电抑制构件，该放电抑制构件覆盖电介质管的与上述管板中的至少一个管板相对的部分的外周表面，且由金属板形成，并使该放电抑制构件与金属管或管板电接触，该臭氧产生装置中，放电抑制构件通过以下方式形成：使比电介质管的外周长要长的金属板卷绕成环状，从而具有重合部，并且在重合部中、位于外侧的金属板的端部附近，使重合部中、位于外侧的金属板与位于内侧的金属板相接合来形成，在重合部中、位于外侧的金属板上具有沿电介质管的周向延伸的弹性部。

发明效果