• ポートフォリオ機能


ポートフォリオを新規に作成して保存
既存のポートフォリオに追加保存

  • この表をプリントする
PDF PDFをダウンロード
審決分類 審判 全部申し立て 2項進歩性  C01B
管理番号 1094629
異議申立番号 異議2002-72645  
総通号数 53 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2000-10-10 
種別 異議の決定 
異議申立日 2002-10-29 
確定日 2004-02-02 
異議申立件数
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第3278663号「オゾン発生装置用放電セル及びその放電セルを使用したオゾン発生装置」の請求項1ないし10に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。 
結論 訂正を認める。 特許第3278663号の訂正後の請求項1〜7に係る特許を維持する。 
理由 1.手続の経緯
特許出願 平成12年 1月31日
設定登録 平成14年 2月22日
特許異議申立 平成14年10月29日
取消理由通知 平成15年 3月19日
訂正請求 平成15年 6月 3日
特許異議意見書 平成15年 6月 3日
審尋 平成15年 7月 8日
回答書 平成15年 9月16日
2.訂正の適否
(1)訂正の内容
本件訂正の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、すなわち訂正事項a乃至dのとおりに訂正しようとするものである。
訂正事項a
特許明細書の【特許請求の範囲】を次のとおりに訂正する。
「【請求項1】対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することにより構成されたモジュール積層体を備えたオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されていることを特徴とするオゾン発生装置用放電セル。
【請求項2】冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、モジュール積層方向の同じ端面側に開口することを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項3】冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路では積層部材間をシールし、オゾンガス用の集合管路では積層部材間をノンシールとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項4】モジュール積層体を、積層方向の両端側に配置された端板で固定し、モジュール積層体の積層方向に形成された冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を外部配管と接続するための各ジョイント部材を、前記端板の板厚方向に貫通させて各集合管路に直結させたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項5】冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項6】オゾンガス用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項7】請求項1、2,3,4,5又は6に記載のオゾン発生装置用放電セルの複数を同一タンク内に収容し、各放電セルのモジュール積層体に形成された同種の集合管路同士を前記タンク内で集合配管により相互接続し、その接続配管の一部をタンク外へ引き出したことを特徴とするオゾン発生装置。」
訂正事項b
特許明細書の段落【0009】を次のとおりに訂正する。
「【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することによりモジュール積層体を備えたオゾンオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されているものである。」
訂正事項c
特許明細書の段落【0012】を次のとおりに訂正する。
「集合管路は、装置小型化の点からモジュール積層方向に形成する。」
訂正事項d
特許明細書の段落【0074】を次のとおりに訂正する。
「【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路、並びに各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路をモジュール積層体内のモジュール積層方向に形成したことにより、個々の冷却器から配管ジョイント部材を排除でき、また、多数本の枝管を組み合わせた複雑な外部配管系統を装置内から排除できるので、装置サイズをモジュール積層方向及びこれに直角な方向で大幅に縮小できる。」
(2)訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
訂正事項aは、(a-1)請求項1において、オゾンガス用の集合管路、冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路について「モジュール積層体内に形成する」と請求項2乃至4に記載の技術事項を限定し、さらに「誘電体ユニットの積層部の側方に位置して」形成するように限定するとともに、(a-2)請求項2乃至4を削除し、請求項2乃至4の削除に伴い以降の請求項の番号を繰り上げ、さらに従属する請求項の番号を変更しようとするものである。また、訂正事項b乃至dは訂正事項aと整合を図るとともに特許請求の範囲の記載と整合を図るものであるから、訂正事項a乃至dは特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。そして、上記訂正事項a乃至dは、特許明細書の訂正前の【特許請求の範囲】、段落【0042】に記載されるのであるから、訂正事項a乃至dは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、新規事項の追加に該当せず実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
(3)むすび
したがって、上記訂正は、特許法第120条の4第2項及び同条第3項において準用する特許法第126条第2項から第4項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
3.取消理由について
3-1.本件発明
上記のとおり、訂正は認められるから、本件特許の訂正後の請求項1〜7に係る発明(以下「本件発明1〜7」という)は、訂正された特許明細書に記載された次のとおりのものである。
【請求項1】対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することにより構成されたモジュール積層体を備えたオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されていることを特徴とするオゾン発生装置用放電セル。
【請求項2】冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、モジュール積層方向の同じ端面側に開口することを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項3】冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路では積層部材間をシールし、オゾンガス用の集合管路では積層部材間をノンシールとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項4】モジュール積層体を、積層方向の両端側に配置された端板で固定し、モジュール積層体の積層方向に形成された冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を外部配管と接続するための各ジョイント部材を、前記端板の板厚方向に貫通させて各集合管路に直結させたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項5】冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項6】オゾンガス用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項7】請求項1、2,3,4,5又は6に記載のオゾン発生装置用放電セルの複数を同一タンク内に収容し、各放電セルのモジュール積層体に形成された同種の集合管路同士を前記タンク内で集合配管により相互接続し、その接続配管の一部をタンク外へ引き出したことを特徴とするオゾン発生装置。
3-2.取消理由
本件訂正前の請求項1〜10に係る発明は、刊行物1、2に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。
3-3.刊行物に記載された事項
(1)刊行物1:特開平8-12304号公報(申立人が提出した甲第2号証)
(イ)「【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明する。・・・図1において、11はヒューズ12を介して電源1に接続された給電板、31は給電板11に電気接触された導電層(電極)である。この導電層31は図47の従来例の高圧電極3に相当する。4は誘電体であり、アルミナセラミックス板により形成されている。このセラミックス板4と導電層31の大きさの関係を図2に示す。図2中、32はガス通路のためにセラミックス板4の中央部に設けられた穴(ガス供給機構)である。この導電層31はセラミックス板4の片面に厚み40ミクロンの銀メタライズ層で形成されている。〜セラミックス板4の全面に導電層31を形成せず、外周部と内周部に導電層31の形成されていない領域を設けている。沿面放電を防止するための導電層31と接地電極2との距離は、印加電圧にもよるが、通常十分な2mm以上に設定してある。」(段落【0146】)
(ロ)「61は金属製のスペーサであり、接地電極2とセラミックス板4との間に挿入されている。該スペーサ61を介してセラミックス板4と接地電極2により、放電の発生する放電空間5が形成され、・・・該放電空間5へのガス供給口(ガス供給機構)7から供給された酸素を含むガスの一部が放電空間5内でオゾン化される。用いるガスは酸素単独でも、窒素と酸素の混合ガスでもよい。・・・に吸収される。」(段落【0147】)
(ハ)「図1に示す実施例1では、2組のオゾン発生ユニットが対向して設けられており、該2組のオゾン発生ユニットの間に、オゾン耐性のあるエチレンプロピレンゴム(以下「EPゴム」と略記する)で構成されたストレス緩衝板(弾性体)100を挿入して、上部の設置電極2を矢印Aの方向から図示しない加圧機構により押圧することにより装置を組み立てている。すなわち、・・・・防止される。」(段落【0148】)
(ニ)「実施例2.上記実施例1では・・・図13に示すように、設置電極2に電源1から高電圧を印加し、導電層31をヒューズ12を介して接地して接地電極として、両電極間に高電圧電界を生じさせるようにしてもよい。」(段落【0163】)
(ホ)「実施例26.図35は、大容量オゾン発生装置の他の実施例を示す図であり、・・・その右正面図である。」(段落【0192】)
(へ)「本実施例は、図1に示したオゾン発生ユニットを12組積層したオゾン発生ユニット群250を、前述のストレス緩衝板100を介して・・・固定したものである。・・・・取り付けられている。」(段落【0193】)
(ト)「オゾン発生ユニット群250は、・・・オゾンを発生する原料ガスは、ガス供給口71から圧力容器200中に導入され、・・・ガス排出口72から排出される。」(段落【0194】)
(チ)「オゾン発生器の各発生ユニットは定期的に点検する必要があるので、圧力容器200にはガイドローラ310(摺動手段)が取り付けられており、・・・また、接地電極2に接続されている冷却水供給口ポート210及び冷却水排出口ポート211は、図35(1)、(2)に示すように、水平方向に移動できるようになっている。」(段落【0195】)
(リ)「実施例27.次に、図35の如く積層して用いるのに適した接地電極2の実施例について説明する。・・・冷却水は、供給口510から接地電極2中に導入され、流路512中を流れて、排出口520から排出される。・・・不都合が生じる。」(段落【0196】)
(ヌ)「実施例36.図44はこの発明の実施例36を示す平面図(同図(1))及び断面図(同図(2))である。・・・260は積層された各オゾン発生ユニットを押圧する押圧用冷却水ジョイント、270は各オゾン発生ユニットを押圧する押さえ板、280はオゾン発生ユニット用ガス継手、290はオゾン発生ユニット用冷却継手、・・・350はガス継手280を介して各ガス供給室にオゾン発生のためのガスを供給するガス連結孔である。」(段落【0209】)
(ル)「本実施例においては、上述の如く、単に各オゾン発生ユニットを積層することにより接地電極2によりガス供給室340が形成されるので、積層したオゾン発生を収納してガス流路を形成するための容器が不溶となる。」(段落【0212】)
(ヲ)図1には、上記(イ)〜(ハ)の技術事項が、図35、36には上記(ホ)〜(リ)の技術事項が、また図45には上記(ヌ)、(ル)の技術事項が示されている。(第24、30,33頁)
(2)刊行物2:特許第80651号明細書(申立人が提出した甲第1号証)
(イ)「本発明「オゾン」発生器ノ・・・効果アルモノトス。」(第1頁13行〜第2頁16行)
(ロ)第1〜7図から「電極間に放電空隙が形成されるように、一対の誘電体間に第2電極を備えた誘電体ユニットを配置したモジュール積層体に冷却用の冷媒供給、排出の集合配管を積層体内に設ける」ことが伺える。
4.取消理由についての判断
4-1.本件発明1について
(1)一致点・相違点
刊行物1の(イ)〜(リ)には「一対の接地電極の間に、スペーサにより一対の放電空間が形成されるように隙間をあけて配置された一対の誘電体と、一対の誘電体の間に導電層とストレス緩衝板とを備えたオゾン発生ユニットを積層する」こと、「接地電極内に冷却水が導入される」こと、図35から「ガス排出口を中央部に設ける」ことが、また(ヌ)(ル)には「冷却水供給ポートをユニット積層方向に設け、ガス供給のための連結孔をユニット内の側部に、排出のための連結孔をユニット中央部に設けること」が記載されている。これらの記載を本件発明1の記載振りに則して記載すると、刊行物1には「一対の電極間に、放電空隙が形成されるように誘電体を配置し、一対の誘電体間にストレス緩衝板とを備えたオゾン発生ユニットを複数積層し、該接地電極には冷却水が導入され、冷却水の供給、排出ポートをユニット積層方向に設け、ガス供給のための連結孔をユニット内の側部に、排出のための連結孔をユニット中央部に設け、一対の第1電極の間に一対のスペーサを配置し、誘電体を、一対の第1電極との間に放電空隙が形成されるよう構成したオゾン発生装置」の発明(以下「引用1発明」という)が記載されている。
そこで、本件発明1と刊行1発明とを対比すると、刊行1発明の積層が厚み方向になされていることは図45から明らかであるから、両者は、「対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することにより構成されたモジュール積層体を備えたオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された一対のスペーサと、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されていることを特徴とするオゾン発生装置用放電セル」点で一致するものの、次の点で相違している。
相違点a:本件発明1は「各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成する」であるのに対し、刊行1発明では「冷却水の供給、排出ポートをユニット積層方向に設け」られてはいるが、ユニット積層体内内に設けられていない点。
相違点b:本件発明1は、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すための「オゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されている」ているのに対し、刊行1発明は「ガス排出のための連結孔をユニット中央部に設け」ている点。
相違点c:本件発明1は「一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え」ているのに対し、刊行1発明は「一対の誘電体の間に導電層とストレス緩衝板とを備え」ている点。
相違点d:本件発明1は「一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサ、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され」ているのに対し、刊行1発明では「一対のスペーサを配置し」ているが、両側でない点
(2)相違点の判断
上記相違点aについては、刊行物1の図45からみると刊行1発明のオゾン発生ユニット用冷却継手はユニット外部に位置し、配管(冷媒流通機構)によりユニットの電極に導入されていることから、本件発明1のようにモジュール積層体内に設けているとは云えないが、この点については刊行物2に「冷却用の冷媒供給、排出の集合配管を積層体内に設ける」ことが記載されている。しかしながら、上記相違点bの構成については、刊行物2にはオゾンガス用の集合管路に関し何ら記載されていない。そして、異議申立人が回答書で周知技術として例示した文献:特表平9-504772号公報をみても、ガス排出の集合管路がユニット外部の側方に位置する開示があるものの、電極の中央に開口を設けるものであって、誘電体ユニットの側方でモジュール積層体内に形成したものではない。
そして、本件発明1は、上記相違点bの構成を採ることにより、装置サイズをモジュール積層方向及びこれに直角な方向で縮小できるなど本件特許明細書に記載の効果を奏するものである。
したがって、本件発明1は、相違点c、dを検討するまでもなく、刊行物1、2に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
4-2.本件発明2〜7について
本件発明2〜7は、本件発明1を引用するものであるから、4-1.と同じ理由により、本件発明2〜7は、刊行物1、2に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
5.結論
以上のとおりであるから、取消理由及び異議申立の証拠によっては、本件訂正後の請求項1〜7に係る発明についての特許を取り消すことができない。
また、他に本件訂正後の請求項1〜7に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり決定する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
オゾン発生装置用放電セル及びその放電セルを使用したオゾン発生装置
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】 対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することにより構成されたモジュール積層体を備えたオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されていることを特徴とするオゾン発生装置用放電セル。
【請求項2】 冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、モジュール積層方向の同じ端面側に開口することを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項3】 冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路では積層部材間をシールし、オゾンガス用の集合管路では積層部材間をノンシールとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項4】 モジュール積層体を、積層方向の両端側に配置された端板で固定し、モジュール積層体の積層方向に形成された冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を外部配管と接続するための各ジョイント部材を、前記端板の板厚方向に貫通させて各集合管路に直結させたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項5】 冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項6】 オゾンガス用の集合管路は、モジュール積層体の両側部分に形成された第1電極とスペーサの交互積層部で、積層方向に形成されていることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項7】 請求項1、2、3、4、5又は6に記載のオゾン発生装置用放電セルの複数を同一タンク内に収容し、各放電セルのモジュール積層体に形成された同種の集合管路同士を前記タンク内で集合配管により相互接続し、その接続配管の一部をタンク外へ引き出したことを特徴とするオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート型オゾン発生装置に使用される放電セル、及びその放電セルを使用したプレート型オゾン発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プレート型オゾン発生装置に使用される放電セルの一つとして図9に示すものが知られている。
【0003】
図9に示された放電セルは、ヒートシンクを兼ねる一対の低圧電極1,1と、一対の低圧電極1,1の間に配置される誘電体ユニット2と、誘電体ユニット2の両面側に放電空隙3を形成するためのスペーサ4,4・・とを備えている。誘電体ユニット2は、誘電体としての2枚のガラス板2a,2aの間に高圧電極2bを介在させた多層構造である。スペーサ4,4・・は金属、セラミック、ガラス或いは樹脂等からなり、放電空隙3でのガス流通方向に直角な方向に所定の間隔で配列されている。
【0004】
オゾンを発生させるときは、誘電体ユニット2の両面側に形成された放電空隙3,3に酸素ガス又は酸素ガスを含む混合ガスからなる原料ガスを前方から後方へ流通させながら、誘電体ユニット2内の高圧電極2bに所定の高電圧を印加する。高電圧の印加により放電空隙3,3では無声放電が発生し、原料ガス中の酸素ガスがオゾン化される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなプレート型オゾン発生装置用放電セルでは、低圧電極1,1及び誘電体ユニット2を1モジュールとし、隣接するモジュール間で低圧電極1,1を共用する形で、そのモジュールを厚み方向に積層する積層構造が、しばしば採用される。また、低圧電極1,1及び高圧電極2bのうち、少なくとも低圧電極1,1は冷却器を兼ねるのが一般的である。通常、この冷却器は、内部を冷却水が板面に平行な方向に流通する冷媒流通型とされ、隣接する放電空隙の温度上昇を抑制することにより、オゾン濃度の低下等を抑制する。
【0006】
しかしながら、従来のプレート型オゾン発生装置用放電セルでは、各冷却器への冷媒の供給・排出のために、各冷却器ごとに外部配管との配管ジョイント部材が取り付けられている。そして、この配管ジョイント部材の相互干渉のために、冷却器の厚みを十分に薄くできず、モジュール積層方向での寸法抑制が難しいという問題があった。
【0007】
また、オゾン発生装置は、放電セル内の各冷却器への冷媒の供給・排出のために、通常は各1本の集合配管を通じて装置外との給水・排水を行う。給水用の集合配管を通じて装置内に導入された冷却水は、複数本の枝管を介して各冷却器へ供給され、各冷却器から排出された冷却水は複数本の枝管を介して排水用の集合配管へ集められ、装置外へ排出される。このため、オゾン発生装置内では、多数本の枝管が組み合わされた複雑な配管系がセル外に構成されることになり、このこともオゾン発生装置の小型化を阻害する大きな原因になっている。
【0008】
本発明の目的は、冷却器への冷媒の供給・排出に起因し、モジュールを厚み方向に積層したモジュール積層型で特に大きな問題となる上述の小型化阻害要因を取り除くことにより、性能低下を伴うことなく装置サイズの大幅な縮小化を可能にするオゾン発生装置用放電セルを提供することにある。本発明の他の目的は、この放電セルを有効に活用した小型のオゾン発生装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、対向配置された一対の電極間に、少なくとも一方の電極側に放電空隙が形成されるように誘電体を配置して構成された複数の板型モジュールを、板厚方向に積層することにより構成されたモジュール積層体を備えたオゾン発生装置用放電セルにおいて、一対の電極の少なくとも一方を冷媒流通型の冷却器とし、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成すると共に、各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成し、各モジュールは、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備え、前記冷媒供給用の集合管路、冷媒排出用の集合管路及びオゾンガス用の集合管路は、前記誘電体ユニットの積層部の側方に位置してモジュール積層方向に形成されているものである。
【0010】
本発明のオゾン発生装置用放電セルでは、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路がモジュール積層体内に形成されているので、個々の冷却器から配管ジョイント部材が排除される。また、多数本の枝管を組み合わせた複雑な外部配管系統が装置内から排除される。これらにより、装置サイズがモジュール積層方向及びこれに直角な方向で大幅に縮小される。
【0011】
各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路を、前記モジュール積層体内に形成することにより、装置の更なる小型化が可能になる。
【0012】
集合管路は、装置小型化の点からモジュール積層方向に形成する。
【0013】
この場合、複数の集合管路は、モジュール積層方向の同じ端面側に開口させるのが、装置小型化の点から好ましい。
【0014】
また、冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路では管路構成用の積層部材間をシールし、オゾンガス用の集合管路では管路構成用の積層部材間をノンシールとするのが、部品点数低減の点から好ましい。オゾンガス用の集合流路では、管路内外の圧力差が僅かであるため、管路構成用の積層部材間をノンシールとしても、オゾンガスの漏れば実質的になく、そのノンシールにより部品点数が低減される。
【0015】
ジョイント部材については、モジュール積層体を、積層方向の両端側に配置された端板で固定し、モジュール積層体の積層方向に形成された冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路を外部配管と接続するための各配管ジョイント部材を、前記端板の板厚方向に貫通させて各集合管路に直結させるのが好ましい。これによると、冷媒が端板に接触する事態が回避され、端板において冷媒による腐食を考慮する必要がなくなるため、その材質の選択範囲が広がり、軽量化等が可能になる。
【0016】
モジュールについては、対向配置された一対の第1電極と、一対の第1電極の間に配置された両側一対のスペーサと、両側のスペーサの間で一対の第1電極の間に配置され、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形成するべく、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで構成された誘電体ユニットとを備える構成とした。
【0017】
これによると、モジュール積層体の両側部分では、第1電極とスペーサが交互に積層され、誘電体ユニットが排除される。第1電極及びスペーサは、誘電体と異なり金属により形成することができるので、モジュールの両側部分は金属の積層構造とすることができる。従って、その両側の金属の積層部分を利用することにより、集合管路が特に簡単に形成される。
【0018】
また、本発明のオゾン発生装置は、本発明のオゾン発生装置用放電セルの複数を同一タンク内に収容し、各放電セルのモジュール積層体に形成された同種の集合流路同士を前記タンク内で集合配管により相互接続し、その接続配管の一部をタンク外へ引き出したものである。
【0019】
本発明のオゾン発生装置では、同一タンク内に複数の放電セルが収容されるにもかかわらず、タンク内の配管系統が簡素化される。
【0020】
誘電体としては低コスト、耐電圧特性、寸法精度、表面が研磨工程なしで鏡面となることなどからガラス板、特に液晶基板用のガラス板が好ましいが、アルミナ等のセラミック板、サファイア等の結晶板、アルミナ等の溶射によるセラミックコート板、ほうろう板などの使用も可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係るプレート型オゾン発生装置用放電セルの正面図、図2は同放電セルに使用されたセルモジュールの分解斜視図、図3は同セルモジュールに使用された第1電極の分解斜視図である。
【0022】
本実施形態に係る放電セルは、図1に示すように、平板状の剛性体からなる複数の第1電極10,10・・を、両側一対の剛性体スペーサ20,20を挟んで板厚方向に重ね合わせることにより、セルモジュール積層体を構成している。セルモジュール積層体は、図示されない上下一対のエンドプレート間に、両側部を積層方向に貫通する複数本のボルトにより固定されている。この積層体では、上下のセルモジュール間で第1電極10が共用される。
【0023】
各セルモジュールは、図2に示すように、上下一対の第1電極10,10と、第1電極10,10間に挟まれた両側一対の剛性体スペーサ20,20と、剛性体スペーサ20,20の内側に位置して第1電極10,10間に配置された誘電体ユニット30と、誘電体ユニット30の両面側に放電空隙50,50を形成するために第1電極10,10との間に設けられた複数の弾性体スペーサ40,40・・とを備えている。
【0024】
なお、図面はいずれも上下方向の寸法を誇張したものになっており、実際の厚さは例えば第1電極10で3mm以下、剛性体スペーサ20で3mm以下というように非常に薄く設計されている。
【0025】
上下一対の第1電極10,10は、冷却器を兼ねる低圧電極である。各第1電極10は、ステンレス鋼板等からなる2枚の導電板15,15を接合して板間に冷媒流通路を形成した薄板状の導電性剛体である。
【0026】
第1電極10の一方の側部には、冷媒としての冷却水を冷媒流通路に供給するための冷媒供給孔11と、その冷却水を上記流通路から取り出すための冷媒排出孔12とが、2枚の導電板15,15を板厚方向に貫通して設けられている。また、当該セルモジュールで発生したオゾンガスを取り出すために、第1電極10には、両側一対のガス排出孔13,13と、ガス排出孔13,13を繋ぐスリット状のガス流通路14とが、2枚の導電板15,15を板厚方向に貫通して設けられている。第1電極10の両側部に設けられている複数の小さな丸孔は、ボルトの通し孔である。
【0027】
第1電極10を構成する2枚の導電板15,15の両方の対向面には、図3に示すように、ガス排出孔13,13及びガス流通路14を包囲するようにU字状の浅く広い溝が形成されている。両方の対向面に形成されたこの溝は合体して、導電板15,15間に冷媒流通路16を形成する。浅く広いこの溝は、例えばエッチング、プレス等により簡単に形成される。
【0028】
冷媒流通路16の一端部は冷媒供給孔11に接続され、他端部は冷媒排出孔12に接続されている。冷媒流通路16には、流通方向に延びる複数のリブ17,17・・が、流通方向に直角な方向に所定の間隔で設けられている。リブ17,17・・は冷却水の均一な流れと、第1電極10の剛性確保に寄与する。
【0029】
両側一対の剛性体スペーサ20,20は、ステンレス鋼板等の導電性板材からなる板状の導電性剛体で、第1電極10,10間の両側部に介在することにより、この間に、スペーサ厚に等しいギャップ量G′の空間を形成する。また、第1電極10,10の電気的な接続部材として機能する。
【0030】
一方の剛性体スペーサ20には、第1電極10の冷媒供給孔11及び冷媒排出孔12にそれぞれ連通する冷媒供給孔21及び冷媒排出孔22が、板厚方向に貫通して設けられている。両方の剛性体スペーサ20,20の各内側縁部には、第1電極10のガス排出孔13に連通する切り込み状のガス排出孔23が、板厚方向に貫通して設けられている。またボルトの通し孔も第1電極10と同様に設けられている。剛性体スペーサ20におけるボルトの通し孔は、ボルトの外径より十分に大きい内径とされている。これにより両側の剛性体スペーサ20,20の間隔が調節される。
【0031】
また、一方の剛性体スペーサ20の両表面には、冷媒供給孔21及び冷媒排出孔22の両端側の開口縁部を切り欠くことにより環状凹部が形成されており、両端側の各環状凹部には、弾性材からなる環状のシール部材60が嵌合されると共に、シール部材60の内側に位置して、比較的剛性のある環状のバックアップ部材70が嵌合されている。シール部材60は、第1電極10とこれに接触する剛性体スペーサ20との間を、冷媒供給孔11,12及び冷媒排出孔12,22の外側でシールする。バックアップ部材70はシール部材60の内側への変形を阻止するためのものである。なお、このようなシール構造は、ガス排出孔23に対しては適用されていない。
【0032】
上下一対の第1電極10,10と両側一対の剛性体スペーサ20,20で囲まれた空間に配置される誘電体ユニット30は、誘電体としての上下一対のガラス板31,31の間に第2電極32を挟んだサンドイッチ構造の薄板状剛性体である。誘電体ユニット30の厚みTは、上記空間のギャップ量G′より僅かに小さく、より具体的には放電空隙50,50の各ギャップ量をGとして、G′-2Gとされる。この厚みTを調整するために、ガラス板31,31の間には導電性薄板がシムとして適当枚数挿入される。この厚み調整により、任意の放電ギャップ量Gが正確に得られる。放電ギャップ量Gの調整には、剛性体スペーサ20に導電性薄板をシムとして適当枚数重ねるのも有効である。
【0033】
第2電極32は高圧電極で、ステンレス鋼板等の導電性薄板からなり、その一部は端子部32′としてガラス板31,31の間から外部へ導出されている。第2電極32の横幅はガラス板31,31の横幅より狭く、第2電極32の両側には剛性体スペーサ20,20との間の絶縁のために絶縁体33,33が設けられている。
【0034】
誘電体ユニット30の両面側に放電空隙50,50を形成するために第1電極10,10との間に設けられる弾性体スペーサ40,40・・は、耐オゾン性及び弾力性を有する、断面が円形の細い樹脂線材であり、放電空隙50の幅方向(ガス流通方向に直角な方向)に所定の間隔で配置されている。各弾性体スペーサ40の厚み(線材の外径D)は、圧縮のない状態で放電空隙50,50の各ギャップ量Gより5〜50%程度大きく設定されている。
【0035】
この設定により、弾性体スペーサ40,40・・は第1電極10と誘電体ユニット30により上下から圧縮され、この圧縮により、誘電体ユニット30は上下から均等な圧力で弾性的に押圧され、上記空間内の上下方向中央部に保持される。その結果、誘電体ユニット30の両面側には、均等なギャップ量Gの放電空隙50,50が形成される。
【0036】
なお、各放電空隙50の両側部には、弾性体スペーサ及びシール部材を兼ねて弾性体からなるテープ状の絶縁部材41,41が設けられている。
【0037】
次に、本実施形態に係る放電セルの組立方法、使用方法及び機能について説明する。
【0038】
放電セルの組立では、図示されない上下のエンドプレート間に複数枚の第1電極10,10・・が、各間に剛性体スペーサ20,20、誘電体ユニット30及び弾性体スペーサ40,40・・を挟んで重ね合わされ、両側部が図示されない複数本のボルトにより重合方向に締め付けられる。
【0039】
これにより、各セルモジュールでは、誘電体ユニット30の両面側に放電空隙50,50が形成される。ここで、上下の第1電極10,10、両側の剛性体スペーサ20,20及び誘電体ユニット30は圧縮を生じない剛性体であり、一方、弾性体スペーサ40,40・・は圧縮を生じるので、各放電空隙50のギャップ量Gは(G′-T)/2の一定値となる。従って、0.2mm以下というような微小のギャップ量Gも安定的に実現される。
【0040】
また、締め付けは、剛性体スペーサ20,20が配置されている両側部に行われ、放電セル全体を均等に加圧する必要がないので、締め付け機構が簡略化される。更に、締め付けによる弾性体スペーサ40,40・・の破損も誘電体ユニット30内のガラス板31,31の破損も生じない。
【0041】
組立を終えた放電セルは、各セルモジュールの放電空隙50,50内に前後から原料ガスを導入するために、図示されないタンク内に収容される。
【0042】
その放電セルでは、第1電極10の冷媒供給孔11と剛性体スペーサ20の冷媒供給孔21が合体することにより、積層方向に連続する縦向きの冷媒供給用集合管路が、誘電体ユニット30,30・・の積層部の側方に位置して形成される。また、第1電極10の冷媒排出孔12と剛性体スペーサ20の冷媒排出孔22が合体することにより、積層方向に連続する縦向きの冷媒排出用集合管路が、誘電体ユニット30,30・・の積層部の側方に位置して形成される。更に、第1電極10のガス排出孔13,13と剛性体20,20のガス排出孔23,23が合体することにより、積層方向に連続する両側一対の縦向きのオゾンガス排出用集合管路が、誘電体ユニット30,30・・の積層部の側方に位置して形成される。
【0043】
ここで、縦向きの冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路は、これらを構成する第1電極10と剛性体スペーサ20との間が環状のシール部材60でシールされた構造となる。
【0044】
また、縦向きの冷媒供給用集合管路、冷媒排出用集合管路及びオゾンガス排出用集合管路路は、上段のエンドプレートに設けられた開口部及び各開口部に接続された管によりタンク外に連通している。一方、下段のエンドプレートは、これらの管路を閉じる蓋板として機能する。
【0045】
オゾンを発生させるときは、放電セルを収容するタンク内に原料ガスを供給する。また、冷媒供給用集合管路に冷却水を供給する。この状態で、各セルモジュールの誘電体ユニット30に設けられた第2電極32に高電圧を印加し、放電空隙50,50で無声放電を発生させる。
【0046】
タンク内に供給された原料ガスは、各セルモジュール内の上下の放電空隙50,50に前後から流入し、前後方向の中央部に向かって流れる過程で放電に晒されてオゾンガスとなる。放電空隙50,50で発生したオゾンガスは、上下の第1電極10,10に設けられたガス流通路14,14を通って両側のガス排出孔13,13に至り、放電セルの両側部に形成された両側一対の縦向きのオゾンガス排出用集合管路を通って放電セルの上方に取り出され、更にタンク外に取り出される。
【0047】
ここで、オゾンガス排出用集合管路では、これを構成する第1電極10と剛性体スペーサ20との間がシールされていない。しかし、タンク内と放電空隙50,50内との圧力差は、放電空隙50,50内での圧力損失に相当する分しか発生せず、非常に僅かである。このため、ノンシールであっても、問題となるガス漏れば発生せず、そのノンシール構造により部品点数が低減する。
【0048】
縦向きの冷媒供給用集合管路に供給された冷却水は、各セルモジュールの上下の第1電極10,10に設けられた冷媒供給孔11,11から冷媒流通路16に入り、放電空隙50,50を低圧電極側から水冷する。第1電極10,10の冷媒排出孔12,12から出た冷却水は、放電セルの一方の側部に形成された縦向きの冷媒排出用集合管路を通って放電セルの上方に取り出され、更にタンク外に取り出される。
【0049】
冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路では、その構成部材間がシール部材60によりシールされているので、水漏れの危険はない。また、そのシール部材60がバックアップ部材70により内側から支持されているので、タンク内に水圧より高い高圧の原料ガスを供給する場合にも、冷媒供給用集合管路のシール性が確保される。
【0050】
また、放電空隙50でのガス流れについては、従来、このガス流れは、放電空隙50の前方から後方に向かう一方通行であった。この場合、オゾンガスを取り出すためには、放電セルの積層方向に直角な後面にヘッダを取り付ける必要がある。しかし、放電セルの積層方向に直角な後面は、積層された各部材の端面が現れるため平坦ではない。このため、ヘッダと端面間のシールが難しくなる。
【0051】
これに対し、本実施形態に係る放電セルでは、第1電極10の放電空隙50に接する部分に、放電空隙50でのガス流通方向中央部に位置してガス流通路14が設けられ、第1電極10の剛性体スペーサ20,20に接する部分に、ガス流通路14に繋がるガス排出孔13,13が設けられいる。また、剛性体スペーサ20,20には、ガス排出孔13,13に対応してガス排出孔23,23が設けられている。
【0052】
その結果、原料ガスは放電空隙50の前方及び後方の両方から流入する。両方の流入ガスは放電空隙50でオゾン化され、放電空隙50の中央部で第1電極10のガス流通路14に入り、両側のガス導出孔13,13から積層方向に流れて放電セルの外に取り出される。このため、オゾンガスの取り出しは、第1電極10の表面、或いはエンドプレートの表面から2本の管により行われる。これらの表面は放電セルの後面と異なり平坦で、シールが容易であり、ヘッダも不要になる。また、冷却水の供給・排出方向とオゾンガスの取り出し方向が同じになるため、配管構造が簡単になり、装置の小型化が図られる。
【0053】
図4は本発明の実施形態に係るオゾン発生装置の正面図、図5は同オゾン発生装置の平面図、図6は同オゾン発生装置の側面図、図7(a)は図5のA-A線矢示図で、上側の端板部分を示し、図7(b)は図5のB-B線矢示図で、同じく上側の端板部分を示す。また、図8は図5のA-A線矢示図で、下側の端板部分を示す。
【0054】
本実施形態に係るオゾン発生装置は、図4〜図6に示すように、円筒状の横型タンク100と、タンク100内の軸方向に横に並べて収容された2つの放電セル200,200とを備えている。2つの放電セル200,200は、タンク100内の架台110上に前後を逆に向けて固定されている。タンク100の両側の開口部は、図示されない蓋体により気密に閉止されている。
【0055】
各放電セル200は、図1〜図3に示した放電セルであり、前述した通り、モジュール積層体210を上下の端板220,230間に複数本のボルトにより固定した構造になっている。端板220,230はアルミ合金からなる。
【0056】
上側の端板220は、図7に示すように、最上段の第1電極10の上にステンレス鋼板等からなるシール板240を介して重ねられている。シール板240は、第1電極10のガス流通路14を上方から塞ぐためのものであり、ガス流通路14以外の開口部、即ち冷媒供給孔11、冷媒排出孔12及びガス排出孔13,13については、これらに対応する開口部241,242が設けられている。
【0057】
端板220の一方の側部には、板厚方向に貫通する2つの円形の貫通孔221,221が、第1電極10の冷媒供給孔11及び冷媒排出孔12に各対応して設けられている。貫通孔221,221には、L型の配管ジョイント部材250,250の垂直な取り付け部が貫通している。各配管ジョイント部材250は、取り付け部の下端部にフランジ部251を有している。フランジ部251は、貫通孔221の周囲で端板220の下面を切り欠くことにより形成された環状の凹部222に嵌合しており、このフランジ部251と共に凹部222に嵌合する環状のシール部材260により、シール板240との間が貫通孔221の周囲でシールされている。
【0058】
これにより、配管ジョイント部材250,250は、モジュール積層体210の一側部に縦向きに形成された冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路にそれぞれ直結されることになる。また、各配管ジョイント部材250は、取り付け部の軸回りに回転自在となり、水平な口部の向きを自在に変えることが可能となる。
【0059】
端板220の下面には、ガス集合用の比較的大きな溝223が、第1電極10の両側のガス排出孔13,13から中央部にかけて設けられている。端板220の中央部には、板厚方向に貫通する円形の貫通孔が、溝223と連通するように設けられており、この貫通孔には、配管ジョイント部材270の取り付け部がねじ込みにより気密に取り付けられている。
【0060】
下側の端板230は、図8に示すように、最下段の第1電極10の下に直接重ねられている。端板230の一方の側部には、2つの円形の凹部231,231が、第1電極10の冷媒供給孔11及び冷媒排出孔12に各対応して設けられている。各凹部231には、ステンレス鋼板等からなる蓋板270と環状のシール部材260とが収容されており、これらにより、モジュール積層体210の一側部に縦向きに形成された冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路が、下側の端板230と干渉することなく下端で閉塞されている。
【0061】
配管ジョイント部材250,250の各口部は、集合配管300,300により、当該放電セル200の側方に配置された別の放電セル200の対応する配管ジョイント部材250,250に接続されている。各集合配管300は、放電セル200の外側の側面に沿って設けられた縦管部310と、架台110の下方に水平に設けられた横管部320とを有しており、横管部320の長手方向一部からは、一方の集合配管300については冷媒供給管330が、また他方の集合配管300については冷媒排出管340がそれぞれ下方へ分岐してタンク100の外へ突出している。
【0062】
同様に、配管ジョイント部材270は、集合配管400により、当該放電セル200の側方に配置された別の放電セル200の対応する配管ジョイント部材270に接続されている。各集合配管400は、放電セル200の外側の側面に沿って設けられた縦管部と、架台110の下方に水平に設けられた横管部とを有しており、横管部の長手方向一部からはガス排出管410が下方へ分岐してタンク100の外へ突出している。
【0063】
次に、放電セル200,200の給電系統について説明する。
【0064】
この給電系統は、タンク100の中央部に取り付けられた外部端子部500と、タンク100の中央部で内面に沿って配設された弧状の第1リード部510と、第1リード部510の終端から一方の放電セル200の側へ向けて配設された横向きの第2リード部520と、 第2リード部520から一方の放電セル200の前面側を下方へ向けて配設された縦向きの第3リード部530と、外部端子部500と第1リード部510の接続点から他方の放電セル200の側へ向けて配設された横向きの第4リード部540と、第4リード部540から他方の放電セル200の前面側を下方へ向けて配設された、第3リード部530に相当する縦向きリード部とを備えている。
【0065】
第1リード部510、第2リード部520及び第4リード部540は、絶縁体560を介してタンク100の内面に固定されている。第3リード530は、対応する放電セル200の前面中央部に上下一対の絶縁体570,570により取り付けられている。
【0066】
そして、各放電セル200では、積層方向に連続する所定数のモジュール単位ごとに左右交互の位置で、誘電体ユニット30内の第2電極32に設けられた端子部32′が重合されており、各重合部が、放電セル200の前面側に取り付けられた縦向きの第3リード部530に、左右から交互に管ヒューズ580を介して接続されている。
【0067】
本実施形態に係るオゾン発生装置では、外部端子500に所定の高電圧を印加る。また、一方の集合配管300内に冷媒供給管330から冷却水を供給する。この状態で、タンク100に設けられたガス供給管120からタンク内に原料ガスを供給する。
【0068】
外部端子500に所定の高電圧を印加することにより、各放電セル200では、各モジュール内の第2電極32に所定の高電圧が印加され、放電空隙50,50で放電が発生する。この状態で、タンク100内に原料ガスが供給されることにより、各モジュール内の放電空隙50,50で原料ガスがオゾン化される。そのオゾンガスは、各放電セル200の両側部に縦向きに形成されたオゾンガス排出用の集合管路を通って上昇し、上側の端板220の溝223、ジョイント部材270及び集合配管400を通ってガス排出管410からタンク100の外へ排出される。
【0069】
冷媒供給管330から一方の集合配管300内に供給された冷却水は、一方の配管ジョイント部材250から、各放電セル200の一側部に縦向きに形成された冷媒供給用の集合管路に上方から流入し、各モジュール内の第1電極10,10に供給される。各モジュール内の第1電極10,10から排出された冷却水は、各放電セル200の一側部に縦向きに形成された冷媒排出用の集合管路に流入し、他方の配管ジョイント部材250から他方の集合配管300を経て冷媒排出管340からタンク100の外へ排出される。
【0070】
オゾンガスは、アルミ合金に対しては酸化膜を形成するので、アルミ合金からなる端板220を腐食しない。これに対し、冷却水はアルミ合金を急速に腐食させる。しかし、各放電セル200の一側部に縦向きに形成された冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路は、アルミ合金からなる端板220,230を介さずに配管ジョイント部材250,250に直結されている。このため、端板220,230が軽量なアルミ合金からなるにもかかわらず、その冷却水による腐食が防止される。
【0071】
冷却水の供給・排出系統については、冷媒供給用集合管路及び冷媒排出用集合管路が各放電セル200のモジュール積層体210内に形成されているので、各モジュールから配管ジョイント部材が排除され、冷却器である第1電極10,10の厚みが低減される。その結果、放電セル200の全高、ひいてはタンク100の高さが、性能低下を伴うことなく低減される。
【0072】
また、タンク100内から多数本の枝管を組み合わせた複雑な外部配管系統が排除される上に、各放電セル200のモジュール積層体210に形成された同種の集合管路同士がタンク100内で集合配管300により相互接続されているので、2個の放電セル200,200が組み合わされているにもかかわらず、タンク100内の冷媒用外部配管としては2本の集合配管300,300のみであり、オゾンガス排出用の集合配管400と合わせても3本である。
【0073】
これによっても、タンク100が小型化される。
【0074】
【発明の効果】
以上に述べたとおり、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、各冷却器間で共用される冷媒供給用の集合管路及び冷媒排出用の集合管路、並びに各モジュールの放電空隙で発生するオゾンガスを装置外へ取り出すために、各モジュール間で共用されるオゾンガス用の集合管路をモジュール積層体内のモジュール積層方向に形成したことにより、個々の冷却器から配管ジョイント部材を排除でき、また、多数本の枝管を組み合わせた複雑な外部配管系統を装置内から排除できるので、装置サイズをモジュール積層方向及びこれに直角な方向で大幅に縮小できる。
【0075】
また、本発明のオゾン発生装置は、本発明のオゾン発生装置用放電セルの複数を同一タンク内に収容し、各放電セルのモジュール積層体に形成された同種の集合流路同士を前記タンク内で集合配管により相互接続し、その接続配管の一部をタンク外へ引き出したことにより、同一タンク内に複数の放電セルを収容するにもかかわらず、タンク内の配管系統を簡素化でき、これによる小型化も可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の実施形態に係るプレート型オゾン発生装置用放電セルの正面図である。
【図2】
同放電セルに使用されたセルモジュールの分解斜視図である。
【図3】
同セルモジュールに使用された第1電極の分解斜視図である。
【図4】
本発明の実施形態に係るオゾン発生装置の正面図である。
【図5】
同オゾン発生装置の平面図である。
【図6】
同オゾン発生装置の側面図である。
【図7】
(a)は図5のA-A線矢示図で上側の端板部分を示し、(b)は図5のB-B線矢示図で上側の端板部分を示す。
【図8】
図5のA-A線矢示図で下側の端板部分を示す。
【図9】
従来のプレート型オゾン発生装置用放電セルの模式構成図である。
【符号の説明】
10 第1電極(低圧電極)
11 冷媒導入孔
12 冷媒導出孔
13 ガス導出孔
14 ガス導出路
15 導電板
16 冷媒流通路
17 リブ
20 剛性体スペーサ
21 冷媒導入孔
22 冷媒導出孔
30 誘電体ユニット
31 ガラス板(誘電体)
32 第2電極(高圧電極)
40 弾性体スペーサ
50 放電空隙
60 シール部材
70 バックアップ部材
100 タンク
200 放電セル
210 モジュール積層体
220,230 端板
250,270 配管ジョイント部材
300 集合配管
330 冷媒供給管
340 冷媒排出管
400 集合配管
410 ガス排出管
500 外部端子
510,520,530,540 リード部材
580 管ヒューズ
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
異議決定日 2004-01-14 
出願番号 特願2000-22887(P2000-22887)
審決分類 P 1 651・ 121- YA (C01B)
最終処分 維持  
前審関与審査官 安齋 美佐子  
特許庁審判長 大黒 浩之
特許庁審判官 岡田 和加子
米田 健志
登録日 2002-02-22 
登録番号 特許第3278663号(P3278663)
権利者 住友精密工業株式会社
発明の名称 オゾン発生装置用放電セル及びその放電セルを使用したオゾン発生装置  
代理人 吉田 正二  
代理人 吉田 正二  
代理人 宮田 金雄  
代理人 生形 元重  
代理人 高瀬 彌平  
代理人 生形 元重  

プライバシーポリシー   セキュリティーポリシー   運営会社概要   サービスに関しての問い合わせ