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1、(10)申请公布号 CN 103958399 A (43)申请公布日 2014.07.30 C N 1 0 3 9 5 8 3 9 9 A (21)申请号 201380000830.8 (22)申请日 2013.01.31 2012-253606 2012.11.19 JP C01B 13/11(2006.01) (71)申请人住友精密工业株式会社 地址日本兵库县 (72)发明人片山信英 鸟谷部真法 寺岛裕二 木本齐 吉田久次 (74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有 限公司 11270 代理人武晨燕 张颖玲 (54) 发明名称 管型臭氧生成装置及其制造方法 (57) 摘要 一种包括臭氧生。
2、成单元（30A）的管型臭氧生 成装置（1）。臭氧生成单元（30A）具有外侧电极管 （31）、和隔着放电间隙（36）设置在外侧电极管的 内侧的内侧电极管（32）。内侧电极管（32）具有介 电体管（33）、和与介电体管（33）的内周面紧密接 触的圆筒状电极（34）。电极（34）以可被取下的状 态插入介电体管（33）中。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.09.03 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/000546 2013.01.31 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/076851 JA 2014.05.22 (51)Int.Cl。
3、. 权利要求书1页 说明书6页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103958399 A CN 103958399 A 1/1页 2 1.一种管型臭氧生成装置，其包括管状臭氧生成单元，其特征在于： 所述臭氧生成单元具有：圆筒状外侧电极管、和隔着放电间隙布置在所述外侧电极管 的内侧的内侧电极管， 所述内侧电极管具有：圆筒状介电体管、和与所述介电体管的内周面紧密接触的圆筒 状电极， 所述电极以可被取下的状态插在所述介电体管中。 2.根据权利要求1所述的管型臭氧生成装置，其特征在于： 所述电极由具有弹。
4、性的板状导体形成且靠其自身的弹力在所述介电体管的内部扩张， 由此而与该介电体管的内周面紧密接触。 3.根据权利要求2所述的管型臭氧生成装置，其特征在于： 所述电极经自该电极开始延伸的端子引线与外部电源电气连接。 4.根据权利要求2所述的管型臭氧生成装置，其特征在于： 所述内侧电极管进一步具有插在所述介电体管中的端子棒， 沿半径方向延伸的所述导体的一端与所述端子棒接合， 所述电极经所述端子棒与外部电源电气连接。 5.一种制造权利要求3所述的管型臭氧生成装置的制造方法，其特征在于包括以下工 序： 将所述导体卷成筒状的准备工序， 将已卷成筒状的所述导体插入所述介电体管中的插入工序，以及 在所述介电体。
5、管的内部不对所述导体施加外力地使所述导体扩张的扩张工序。 6.一种制造权利要求4所述的管型臭氧生成装置的制造方法，其特征在于包括以下工 序： 使所述导体的端部与所述端子棒接合的接合工序， 将所述导体缠绕在所述端子棒上的缠绕工序， 将已缠绕上所述导体的所述端子棒插入所述介电体管中的插入工序，以及 在所述介电体管的内部不对所述导体施加外力地使所述导体扩张的扩张工序。 权 利 要 求 书CN 103958399 A 1/6页 3 管型臭氧生成装置及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种管型臭氧生成装置及其制造方法。 背景技术 0002 臭氧具有很强的氧化作用，作用后的臭氧分解为无害氧等。因此。
6、，在半导体制造、 食品制造、水处理等领域在进行清洗、杀菌、脱臭等处理中多使用臭氧。 0003 已进入实用阶段的臭氧生成装置多数采用无声放电方式。 0004 无声放电方式的臭氧生成装置中，隔着介电体在彼此相对的一对电极之间设置有 空隙（放电间隙）。当在两电极间施加高电压时，会在放电间隙发生无声放电。向放电间隙 通入含氧的原料气体以后，原料气体就会臭氧化而生成臭氧。 0005 根据构造的不同，这样的无声放电方式臭氧生成装置包括板型与管型两类。板型 臭氧生成装置中生成臭氧的单元呈板状。相对于此，管型臭氧生成装置中生成臭氧的单元 呈管状。 0006 板型臭氧生成装置具有不适合大型化的倾向，相对于此，管。
7、型臭氧生成装置则不 会产生上述问题，能够增加单元的数量。因此，管型臭氧生成装置与板型臭氧生成装置相比 具有易于大型化的优点。 0007 与本发明相关的现有技术文献例如有专利文献1、专利文献2。 0008 专利文献1中公开了管型臭氧生成装置。该臭氧生成装置中设置有一端被封闭为 球面状的圆筒状玻璃制介电体管。在该介电体管的内表面，具体而言，在介电体管的自球面 状端部到侧部的那一部分的内表面上形成有由不锈钢等金属形成的第一电极。 0009 在介电体管内部设置有与高压电源电气连接的棒状高压供电部件。第一电极经不 锈钢毛绒材与该高压供电部件电气连接。圆筒状第二电极被设置成将介电体管外侧包围起 来，在介电。
8、体管与第二电极之间形成放电间隙。 0010 原料气体在通过被施加高电压的放电间隙的时间内臭氧化。已臭氧化的气体自球 面状端部所在的臭氧化气体引出口引出。 0011 专利文献2中也公开有与专利文献1一样的管型臭氧生成装置。具体而言，以蒸 镀或溅射等方法在相当于玻璃制介电体管的介电体电极内表面形成有相当于第一电极的 导电膜。 0012 扭曲梳状不锈钢线束安装在相当于高压供电部件的供电棒上。这些线压接在安装 在导电膜的一部分内表面上的圆筒状金属板上，导电膜与供电棒电气连接。 0013 专利文献1：日本公开特许公报特开2012-144425号公报 0014 专利文献2：WO-A1-2010021022。
9、 0015 发明要解决的技术问题 0016 在专利文献1、专利文献2的管型臭氧生成装置中，介电体管的端部中原料气体流 动的上游侧端部开放，臭氧流动的下游侧端部封闭。因此，通常情况下，即使出现原料气体 进入介电体管内部的情况，臭氧也不会进入介电体管内部。 说 明 书CN 103958399 A 2/6页 4 0017 但是，臭氧生成装置停止时则具有以下可能性，臭氧朝着介电体管上游侧倒流或 扩散，臭氧进入介电体管内部。若臭氧进入介电体管内部则会出现以下情况，即出现生锈等 不良现象而需要更换电极。 0018 然而，因为现有臭氧生成装置中的电极是采用蒸镀等方法形成的，所以该电极是 一种无法从介电体管上。
10、分离下来的构造。因此，在需要更换电极的情况下，不得不对整个介 电体管进行更换。 0019 在利用蒸镀等形成电极的情况具有以下不利之处：需要很多工序，生产性欠佳等。 0020 于是，本发明的目的在于：提供一种电极易于更滑的管型臭氧生成装置及其制造 方法。 0021 用以解决技术问题的技术方案 0022 本发明涉及包括管状臭氧生成单元的管型臭氧生成装置。所述臭氧生成单元具 有：圆筒状外侧电极管、和隔着放电间隙布置在所述外侧电极管的内侧的内侧电极管，所述 内侧电极管具有：圆筒状介电体管、和与所述介电体管的内周面紧密接触的圆筒状电极，所 述电极以可被取下的状态插在所述介电体管中。 0023 也就是说，。
11、在该臭氧生成装置中，与介电体管的内周面紧密接触的圆筒状电极以 可被取下状态插在介电体管中。因此，能够将电极自介电体管上取下来以进行更换。 0024 具体而言,可以如此，所述电极由具有弹性的板状导体形成，电极利用其自身的 弹力在所述介电体管的内部扩张，而与该介电体管的内周面紧密接触。 0025 若如此，仅卷起导体并将其插入介电体管内即能够将电极安装在介电体管内，电 极的更换由此而变得简单。 0026 在该情况下，例如可以使所述电极经自该电极延伸的端子引线与外部电源电气连 接。 0027 例如，所述内侧电极管可以进一步具有已插入所述介电体管内的端子棒，沿半径 方向延伸的所述导体的一端与所述端子棒接。
12、合，所述电极经所述端子棒与外部电源电气连 接。 0028 在使用端子引线的情况下，能够利用包括以下工序的制造方法加以制造。例如将 所述导体卷成筒状的准备工序、将已卷成筒状的所述导体插入所述介电体管内的插入工 序、以及在所述介电体管的内部不对所述导体施加外力地使所述导体扩张的扩张工序。 0029 在使用端子棒的情况下，能够利用包括以下工序的制造方法加以制造。例如使所 述导体的端部与所述端子棒接合的接合工序、将所述导体缠绕在所述端子棒上的缠绕工 序、将已缠绕上所述导体的所述端子棒插入所述介电体管内的插入工序、以及在所述介电 体管的内部不对所述导体施加外力地使所述导体扩张的扩张工序。 0030 发明。
13、的效果 0031 根据本发明的臭氧生成装置等，可做到易于更滑臭氧生成单元的电极。 附图说明 0032 图1是示出第一实施方式中臭氧生成装置的概略立体图。 0033 图2是示出装置主体的内部构造的略图。 0034 图3是沿图2中的X-X线剖开的概略剖视图。 说 明 书CN 103958399 A 3/6页 5 0035 图4是示出臭氧生成单元的构造的概略剖视图。 0036 图5是沿图4中的YY线剖开的概略剖视图。 0037 图6（a）、图6（b）是示出第一实施方式中臭氧生成装置的一部分制造工序的概略 立体图。 0038 图7（a）、图7（b）是示出第一实施方式中臭氧生成装置的一部分制造工序的概略。
14、 立体图。 0039 图8是示出第二实施方式中臭氧生成装置的概略剖视图。 0040 图9是示出第二实施方式中臭氧生成装置的一部分制造工序的概略立体图。 具体实施方式 0041 以下参照附图详细说明本发明的实施方式。但是，以下说明仅仅是针对本质示例 而言的，并不限制本发明、其适用范围或者其用途。 0042 第一实施方式 0043 （臭氧生成装置的构造） 0044 图1示出本实施方式的管型臭氧生成装置1。臭氧生成装置1包括：装置主体2、 由与装置主体2协同动作的控制设备、操作盘等构成的附属设备3等。 0045 装置主体2是耐腐蚀性优良的不锈钢制耐压容器，在其内部生成臭氧。装置主体 2具有圆筒状躯体。
15、部11与封闭躯体部11两端的两个盖部12。装置主体2在横置状态下由 一对腿部13、13支承。盖部12中的一盖部利用铰链安装在躯体部11，是一个可打开、关闭 的门。 0046 装置主体2上连接有原料气体管道14、臭氧管道15、冷却管道16等。具体而言， 原料气体管道14连接在未图示的原料气体供给源上，氧、空气等原料气体经原料气体管道 14供给装置主体2。臭氧管道15与未图示的臭氧供给目的地连接，在装置主体2内生成的 臭氧经臭氧管道15送给其供给目的地。 0047 冷却管道16包括用于进水及用在排水的两根冷却管道16a、16b，分别连接在未图 示的热交换器等上。冷却水经这些冷却管道16a、16b循。
16、环着供向装置主体2。 0048 如图2所示，装置主体2内部由两块不锈钢制隔板17、17分隔出原料气体室18、冷 却室19及臭氧室20。原料气体室18布置在装置主体2的一端部，与原料气体管道14连 通。臭氧室20布置在装置主体2的另一端部，与臭氧管道15连通。 0049 冷却室19布置在原料气体室18与臭氧室20之间，占据装置主体2的大部分。冷 却室19在该臭氧室20侧的下方角部与用于进水的冷却管道16a连通，在该原料气体室18 侧的上方角部与用于排水的冷却管道16b连通。在冷却室19内部多个限制板21按规定间 隔设置。所做设计保证：这些限制板21在冷却室19的内部交替着与上或下接触，以便冷却 。
17、水蛇行着流动。 0050 如图3所示，多个管状臭氧生成单元30A以密集状态设置在装置主体2的内部。各 臭氧生成单元30A被设置成：横切冷却室19，沿着躯体部11的轴向方向延伸。各臭氧生成 单元30A的两端部中上游侧端部朝着原料气体室18突出，下游侧端部朝着臭氧室20突出。 0051 并非一定需要臭氧生成单元30A的端部朝着原料气体室18、臭氧室20突出。臭 氧生成单元30A的端部可以位于冷却室19内部或冷却室19与原料气体室18等的交界处。 说 明 书CN 103958399 A 4/6页 6 在这些臭氧生成单元30A的各臭氧生成单元30A中都是自原料气体生成臭氧。 0052 （臭氧生成单元的。
18、构造） 0053 图4示出臭氧生成单元30A的详细情况。臭氧生成单元30A由外侧电极管31和 内侧电极管32构成。 0054 外侧电极管31由圆筒状不锈钢管形成，其各端部与各隔板17无间隙地接合。外 侧电极管31经隔板17电气接地，构成低电压侧电极。外侧电极管31的周围充满冷却水， 各臭氧生成单元30A被冷却水冷却。在该外侧电极管31的内侧同圆心地布置有内侧电极 管32。 0055 本实施方式的内侧电极管32由介电体管33、电极34、端子棒35等构成。 0056 介电体管33是一端部被封闭的圆筒状细长部件，由陶瓷、玻璃等形成。介电体管 33的外周面隔着微小的间隙（放电间隙36）与外侧电极管31。
19、的内周面相对。介电体管33 的被封闭端部（封闭端部33a）位于臭氧室20内；介电体管33的开放端部（开放端部33b） 位于原料气体室18。 0057 端子棒35由不锈钢等细长棒状导体形成。端子棒35的前端插到介电体管33中 封闭端部33a附近。端子棒35的后端从开放端部33b突出。外部电源37的高电压侧连接 在该后端上。 0058 电极34利用具有高弹性且导电性优良的矩形细长薄板状导体40，例如不锈钢弹 簧钢板等形成为圆筒状。 0059 具体而言，如图5所示，导体40的较长的一边（固定端40a）与端子棒35接合。利 用导体40以其自身的弹力在介电体管33内部朝着直径方向外侧扩张，导体40中导体。
20、40 的较长的另一边（浮动端40b）被朝着直径方向外侧压去，而与介电体管33的内周面紧密接 触。 0060 该浮动端40b在介电体管33的内周面上与导体40的中间部分内外相重，介电体 管33的整个内周面被导体40覆盖，由此即形成圆筒状电极34。 0061 也就是说，在该臭氧生成单元30A的情况下，导体40被弯曲成剖面呈螺旋状，且具 有沿圆周方向延伸形成电极34的部分和沿直径方向延伸将电极34和端子棒35连接起来 的部分（中继部34a）。电极34直接与端子棒35连接，经端子棒35与外部电源37电气连 接。 0062 （臭氧生成装置的运转情况等） 0063 冷却水循环着供向冷却室19，各臭氧生成单。
21、元30A被冷却。在该状态下，利用外部 电源37将高电压施加在各臭氧生成单元30A的外侧电极管31与内侧电极管32之间。由 此而在各放电间隙36产生无声放电。 0064 当原料气体自原料气体室18流入各放电间隙36时，原料气体供向装置主体2在 原料气体通过放电间隙36的时间内会生成臭氧。已生成的臭氧流出到臭氧室20内，经臭 氧管道15送给供给目的地。于是，因原料气体源源不断地流入运转时的原料气体室18，故 不会出现臭氧进入原料气体室18的情况。 0065 但是，当臭氧生成装置1停止而导致停止供给原料气体时，便有可能出现残存在 放电间隙36、臭氧室20的臭氧逆向流动并进入原料气体室18的情况。若臭。
22、氧进入原料气 体室18并侵入介电体管33内部，电极34等会被腐蚀。 说 明 书CN 103958399 A 5/6页 7 0066 在该臭氧生成装置1的情况下，仅仅是电极34插在介电体管33内部，因此即使需 要更换电极34等，也是能够很容易地将该电极34取下来的。具体而言，只要自介电体管33 中将端子棒35与电极34一起拔出即可。如果是大型臭氧生成装置1，臭氧生成单元30A会 达到数百根，因此能够大幅度地减少更换电极所需的成本。 0067 （臭氧生成装置的制造方法） 0068 图6、图7示出臭氧生成装置1的制造工序。这些图示了出在臭氧生成单元30A的 制造过程中将端子棒35和电极34设置在介电。
23、体管33内部的工序。 0069 如图6（a）所示，首先，使导体40的端部与端子棒35接合（接合工序）。具体而言， 进行点焊，使导体40的固定端40a部分与端子棒35接合。如图6（b）所示，将导体40缠 绕在端子棒35上（缠绕工序）。 0070 接下来，如图7（a）所示，将已缠绕上导体40的端子棒35插入介电体管33中（插 入工序）。最后，如图7（b）所示，解除对导体40的束缚，让该导体40朝着与往端子棒35 上缠绕的方向相反的方向适当地旋转等，使导体40在介电体管33内部扩张，直至成为图5 所示的状态（扩张工序）。 0071 如此极其简单地即能够制造出臭氧生成单元30A。因臭氧生成装置1中设置。
24、有很 多臭氧生成单元30A，所以根据该制造方法能够提高生产性。 0072 第二实施方式 0073 图8示出本实施方式的臭氧生成装置的主要部分即臭氧生成单元30B。本实施方 式与第一实施方式的不同之处在于：本实施方式在臭氧生成单元30B中无端子棒35。 0074 因装置主体2等其它构造与第一实施方式的臭氧生成装置1相同，所以用同一符 号表示相同构造，省略说明。 0075 在该臭氧生成单元30B中，电极34经端子引线与外部电源37电气连接。具体而 言，导电性优良、不锈钢等的细长金属板片50与位于开放端部33b一侧的电极34的一端接 合。金属板片50的一部分自开放端部33b突出构成端子引线，与外部电。
25、源37电气连接。 0076 在该臭氧生成单元30B的情况下，也是很容易地进行制造。 0077 例如，事先让金属板片50与导体40的较短的一边接合好。然后，如图9所示，在 使金属板片50朝向内侧的状态下将导体40卷成筒状（准备工序），从导体40的较短的另一 边将导体40插入介电体管33（插入工序）。此时，为对这些工序有帮助，可以将导向棒G插 入已卷成筒状的导体40的内侧。 0078 之后，与第一实施方式中臭氧生成装置1一样，让导体40在介电体管33内部扩张 （扩张工序）。在使用导向棒G的情况下，此时将导向棒G拔出即可。 0079 在该臭氧生成单元30B的情况下，因为整个导体40沿介电体管33的内。
26、周面扩张， 所以导体40仅具有沿圆周方向延伸形成电极34的部分，无沿直径方向延伸的部分。 0080 其它 0081 端子引线可以与构成电极34的导体40形成为一体。也就是说，只要使构成端子 引线的突出部自导体40的较短的一边部分地突出即可。可以在扩张工序之后再安装构成 端子引线的金属板片50。 0082 因为电极34能够更换，所以并非一定需要其具有较高的耐腐蚀性。因此，电极34 的形成材料可以使用不锈钢以外的廉价且导电性优良的金属导体。一台臭氧生成装置上只 说 明 书CN 103958399 A 6/6页 8 要安装至少一个臭氧生成单元即可。 0083 符号说明 0084 1 臭氧生成装置 0。
27、085 2 装置主体 0086 30A、30B 臭氧生成单元 0087 31 外侧电极管 0088 32 内侧电极管 0089 33 介电体管 0090 34 电极 0091 35 端子棒 0092 36 放电间隙 0093 37 外部电源 0094 40 导体 说 明 书CN 103958399 A 1/9页 9 图1 说 明 书 附 图CN 103958399 A 2/9页 10 图2 说 明 书 附 图CN 103958399 A 10 3/9页 11 图3 说 明 书 附 图CN 103958399 A 11 4/9页 12 图4 说 明 书 附 图CN 103958399 A 12 5/9页 13 图5 说 明 书 附 图CN 103958399 A 13 6/9页 14 图6 说 明 书 附 图CN 103958399 A 14 7/9页 15 图7 说 明 书 附 图CN 103958399 A 15 8/9页 16 图8 说 明 书 附 图CN 103958399 A 16 9/9页 17 图9 说 明 书 附 图CN 103958399 A 17 。