阅读说明：本技术 管型臭氧产生装置 (Tubular ozone generator ) 是由 寺岛裕二 吉田久次 广井秀树 北村胜博 尾形安央 于 2015-01-28 设计创作，主要内容包括：一种具备臭氧产生单元(30)的管型臭氧产生装置(1)。臭氧产生单元(30)具有隔着放电间隙(36)布置在外侧电极管(31)的内侧的放电管(32)。放电管(32)具有：具有开口(33a)的介电质管(33)；以端部(34a)从开口(33a)露出来的状态下设置在介电质管(33)的内周面上的电极膜(34)；以及供电部件(40)。供电部件(40)具有内侧扣夹(41)和外侧扣夹(42),内侧扣夹(41)和外侧扣夹(42)夹住电极膜(34)的露出端部(34a)。(A tube-type ozone generating device (1) is provided with an ozone generating unit (30). The ozone generating unit (30) has a discharge tube (32) disposed inside the outer electrode tube (31) with a discharge gap (36) therebetween. The discharge tube (32) has: a dielectric tube (33) having an opening (33 a); an electrode film (34) provided on the inner peripheral surface of the dielectric tube (33) in a state where the end (34a) is exposed from the opening (33 a); and a power supply member (40). The power supply member (40) has an inner clip (41) and an outer clip (42), and the exposed end (34a) of the electrode film (34) is sandwiched between the inner clip (41) and the outer clip (42).)

管型臭氧产生装置

本申请是申请日为2015年01月28日、申请号为201580003306.5(国际申请号为PCT/JP2015/000373)、发明名称为“管型臭氧产生装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明与管型臭氧产生装置相关，其中特别与供电部件的构造相关。

背景技术

臭氧具有强力的氧化作用，在作用后会分解为无害的氧等。因此，在半导体制造、食品制造、水处理等领域中，经常使用臭氧来进行清洗、杀菌、除臭等处理。

像这样的产生臭氧的臭氧产生装置多采用无声放电方式。

在无声放电方式的臭氧产生装置中，在隔着介电质对置的一对电极之间设有空隙(放电间隙(discharge gap))。在一对电极之间施加高电压，就会在放电间隙产生无声放电。使含氧原料气体流过放电间隙，从而原料气体臭氧化，产生臭氧。

在采用这样的无声放电方式的臭氧产生装置中，存在管型的臭氧产生装置。在管型臭氧产生装置中，使用呈管状的放电管作为介电质，该介电质构成产生臭氧的单元。就管型臭氧产生装置来说，由于能够将多根放电管密集地平行布置，因此具有容易大型化的优点。

管型臭氧产生装置中的供电部件的构造已公开在例如专利文献1、专利文献2中。

在专利文献1中，与高压电源电连接的棒状供电部件布置在介电质管的内部，该供电部件经由不锈钢丝(stainless steel wool)部件与金属蒸镀在介电质管的内表面上的电极电连接在一起。

在专利文献2中，使用了在外周面上形成有多个狭缝的呈灯笼形的供电部件，通过该供电部件与金属蒸镀在介电质管的内表面上的电极弹性接触，从而电源与电极电连接。

专利文献1：日本公开专利公报特开2012-144425号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2013-184874号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

介电质管是由玻璃等制成的，由于材料、成形精度的影响，内表面不呈真圆形的情况相当多，内径也存在某种程度上的偏差。从微观层次来看，介电质管的内表面也不是平滑的，而是存在有凹凸。

为此，通过使用丝部件、或者使供电部件形成为灯笼形来确保供电部件与电极之间的接触。然而，由于丝部件、灯笼形供电部件的形状较复杂，因此存在制造上较麻烦的问题。

于是，本发明的主要目的在于提供一种能够容易地制造的臭氧产生装置。

－用以解决技术问题的技术方案－

本发明的管型臭氧产生装置所具备的臭氧产生单元具有筒状外侧电极管、以及隔着放电间隙布置在所述外侧电极管的内侧的放电管。所述放电管具有：至少在一端部具有开口的筒状介电质管；设置为以具有从所述开口露出来的露出端部的状态与所述介电质管的内周面紧密相接的电极膜；以及与外部电源相连接而向所述电极膜供电的供电部件。

所述供电部件具有设置在所述电极膜的内侧的内侧扣夹、以及设置在所述电极膜的外侧的外侧扣夹，所述内侧扣夹和所述外侧扣夹夹住所述露出端部。

根据该臭氧产生装置，由于使电极膜与介电质管的内周面紧密相接，因此只要调整电极膜在介电质管的长度方向上的长度，就能够容易地设置露出端部。而且，由于电极膜的露出端部被内侧扣夹和外侧扣夹夹住，因此能够使电极膜与供电部件直接且均匀地接触，从而能够稳定地向电极膜供电。

优选：所述臭氧产生装置具备多个所述臭氧产生单元，为了一次夹住多个所述电极膜的端部，所述外侧扣夹具有多个扣夹部，多个露出端部分别被所述扣夹部以及布置在各露出端部的内侧的所述内侧扣夹夹住。

这样一来，能够使用一个外侧扣夹来将多个电极膜的端部一次夹住。因此，能够减少为了将电极膜的露出端部夹住的工作量。而且，能够容易地将根数较多的放电管之间连接起来，还能够降低接触电阻。

优选：所述臭氧产生装置具备多个所述臭氧产生单元，至少一部分所述内侧扣夹是附带连接端子内侧扣夹，在该附带连接端子内侧扣夹上直接设置有与所述外部电源电连接的连接端子。

这样一来，就能利用简单的结构来谋求减少部件数量、降低接触电阻等。

－发明的效果－

根据本发明的臭氧产生装置，能够稳定地向各放电管供电。

附图说明

图1为示出第一实施方式的管型臭氧产生装置的概略立体图。

图2为概略侧视图，在该图中，为了示出臭氧产生装置的内部构造而省略了一部分部件。

图3为沿着图2中的X-X线剖开的概略剖视图。

图4为示出臭氧产生单元的构造的概略剖视图。

图5为供电部件的立体分解图。

图6为概略图，其示出供电部件之间的连接方式的一个例子。

图7(a)、图7(b)为示出外侧扣夹对的概略图。图7(a)为俯视图，图7(b)为主视图。

图8为示出连接端子的概略图。

图9(a)、图9(b)为示出供电部件之间的连接构造的概略图。图9(a)为俯视图，图9(b)为主视图，在图9(b)中省略了后部的部件。

图10(a)、图10(b)为示出使用在第二实施方式的臭氧产生装置中的架设扣夹的概略图。图10(a)为俯视图，图10(b)为主视图。

图11(a)、图11(b)为示出附带连接端子架设扣夹的概略图。图11(a)为俯视图，图11(b)为主视图。

图12(a)、图12(b)为示出第二实施方式中的供电部件之间的连接构造的概略图。图12(a)为俯视图、图12(b)为主视图，在图12(b)中省略了后部的部件。

图13(a)为示出外侧扣夹的变形例的俯视图，图13(b)为示出架设扣夹的变形例的主视图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。以下的实施方式仅为本质上的示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途加以限制。

＜第一实施方式＞

(臭氧产生装置的结构)

在图1中示出本实施方式的管型臭氧产生装置1。臭氧产生装置1具备装置主体2、附属设备3等，该附属设备3由配合装置主体2进行工作的控制机器、操作盘等构成。

装置主体2为耐蚀性良好的不锈钢制耐压容器，臭氧在该装置主体2的内部产生。装置主体2具有圆筒状躯干部11、封住躯干部11的两端的两个盖部12。装置主体2以横放的状态受一对脚部13、13支承着。其中一个盖部12通过铰链安装在躯干部11上，构成为能开关的门。

在装置主体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与未图示的原料气体供给源相连接，氧、空气等原料气体通过原料气体管道14供向装置主体2。臭氧管道15与未图示的臭氧供给对象相连接，在装置主体2中产生的臭氧通过臭氧管道15送往该供给对象。

冷却管道16包括进水用和排水用的两个冷却管道16a、16b，冷却管道16a、16b分别与未图示的热交换器等连接。冷却水通过这些冷却管道16a、16b循环着供向装置主体2。

如图2所示，装置主体2的内部由不锈钢制的两张分隔板17、17分隔为原料气体室18、冷却室19和臭氧室20。原料气体室18布置在装置主体2的一端部，并且与原料气体管道14相连通。臭氧室20布置在装置主体2的另一端部，并且与臭氧管道15相连通。

冷却室19位于原料气体室18和臭氧室20之间，冷却室19占据了装置主体2的大部分体积。冷却室19在靠臭氧室20一侧的下部与进水用冷却管道16a相连通。冷却室19在靠原料气体室18一侧的上部与排水用冷却管道16b相连通。在冷却室19的内部，按规定的间隔设置有多张限制板21。通过这些限制板21，冷却室19的内部上侧和内部下侧被交互地分隔开，冷却室19的内部被设计为冷却水蜿蜒地流动。

在装置主体2的内部设置有多个臭氧产生单元30，这些臭氧产生单元30横穿过冷却室19，沿着躯干部11的长度方向平行地延伸。

如图3所示，臭氧产生单元30以密集的状态布置着。详细而言，臭氧产生单元30布置呈三角形，使相邻的臭氧产生单元30之间的间距相等。在这些臭氧产生单元30中的每一个臭氧产生单元30处，从原料气体产生臭氧。

图3的放大图和图4示出臭氧产生单元30的详细结构。臭氧产生单元30由外侧电极管31和放电管32构成。

外侧电极管31由圆筒状不锈钢管构成，外侧电极管31的各端部与各分隔板17无缝地接合在一起。外侧电极管31经由分隔板17而电接地，外侧电极管31构成低电压侧的电极。外侧电极管31的周围充满冷却水，各臭氧产生单元30被冷却水冷却。在外侧电极管31的内侧布置有放电管32，外侧电极管31与放电管32的圆心位置相同。

(放电管的结构)

放电管32由介电质管33、电极膜34、供电部件40等构成。

介电质管33是一端部具有开口33a的细长棒状部件，例如由玻璃等制成为圆筒状。通常，介电质管33的尺寸是：总长度最长为2m，外径大约为10mm～30mm，厚度大约为1mm～3mm。

介电质管33的外周面隔着些微的间隙(放电间隙36)与外侧电极管31的内周面相向。当高电压施加在外侧电极管31和放电管32的电极膜34之间，就会在放电间隙36产生无声放电。

介电质管33的被封住的端部位于臭氧室20内，介电质管33的具有开口33a的端部位于原料气体室18内。原料气体从原料气体室18流入产生无声放电的放电间隙36中，从而产生臭氧。产生的臭氧流向臭氧室20，通过臭氧管道15送往供给对象。

电极膜34是由不锈钢制的弹簧钢板等具有高弹性且导电性良好的薄膜状金属导体形成的，电极膜34形成为圆筒状。

详细而言，在金属导体被卷成细长筒状的状态下将金属导体从开口33a***到介电质管33的深处后，金属导体利用本身的弹力在介电质管33的内部朝径向外侧扩张开来，从而电极膜34与介电质管33的内周面紧密相接。

因此，就该臭氧产生装置1来说，由于能够从介电质管33中卸下电极膜34，因此能够只更换电极膜34，这与将电极金属蒸镀在介电质管内表面上的情况不同。

而且，电极膜34以其一部分(也称为露出端部34a)从开口33a露出来的状态设置在介电质管33内。

供电部件40与外部电源37的高电压侧相连接而向电极膜34供电，如图5中也示出那样，供电部件40由内侧扣夹41、外侧扣夹42等构成。

内侧扣夹41和外侧扣夹42都是通过金属冲压加工、多功能成形(Multi-forming)、加工夹具等方式形成的，弹性和导电性良好。

外侧扣夹42是其一部分沿着轴向被切断开来的圆筒状部件，具有C字形截面。外侧扣夹42的内径形成为：在不受外力作用的无负荷状态下，小于介电质管33的内径。在此，露出端部34a的轴向长度L2只要大于0，也就是说只要从开口33a露出来即可，但优选露出端部34a的轴向长度L2大于外侧扣夹42的轴向长度L1(L2≥L1)，更优选L2≥2L1。

内侧扣夹41也是与外侧扣夹42同样具有C字形截面的圆筒状部件。内侧扣夹41的外径形成为：在无负荷状态下，大于介电质管33的内径。内侧扣夹41的轴向长度L3形成为至少大于内侧扣夹41的轴向长度L1。

对外侧扣夹42施加外力使其直径扩大，并将外侧扣夹42套在***了内侧扣夹41的露出端部34a的外侧上。由于除去外力后，外侧扣夹42就会缩小，因此外侧扣夹42以从外侧压接在露出端部34a上的状态设置在电极膜34的外侧。

对内侧扣夹41施加外力使其直径缩小，并将内侧扣夹41***电极膜34的内侧直到内侧扣夹41的前端位于介电质管33的内部为止。由于除去外力后，内侧扣夹41就会扩张开来，因此内侧扣夹41以从内侧压接在电极膜34上的状态设置在电极膜34的内侧。

其结果是，露出端部34a被内侧扣夹41和外侧扣夹42夹住，成为从内侧、外侧被压接着的状态。

如上述那样，内侧扣夹41和外侧扣夹42夹住从介电质管33的开口33a露出来的电极膜34的露出端部34a，从而露出端部34a与供电部件40直接且均匀地接触。因此，能够稳定地向电极膜34供电。

(供电部件之间的连接)

如图6中简略地示出那样，各放电管32的供电部件40相互电连接。需要说明的是，在图6中，各供电部件40相互串联连接，也就是说，一个供电部件40与相邻的一个或两个供电部件40相连接，但可以根据规格适当地设定供电部件40之间的连接方式。

在相互连接的一群供电部件40的多处上设有与导线44电连接的连接端子43。导线44在未图示处与外部电源37电连接。从外部电源37经由这些连接端子43和导线44向一群供电部件40供电。

由于相邻的供电部件40之间的间隙小，因此在供电部件40的数量较多的情况下，这一群供电部件40的连接工作的工作量非常大，因此这一群供电部件40的连接工作是负担较大的工作。

于是，在本实施方式的臭氧产生装置1中，在内侧扣夹41和外侧扣夹42的形状上下了功夫，使得这些供电部件40的连接工作能够容易地进行。

(供电部件的具体结构)

首先，如图4所示，内侧扣夹41设置为：从介电质管33的开口33a露出的内侧扣夹41的长度L4为外侧扣夹42的轴向长度L1的2倍以上。设定为2倍以上是为了能够在内侧扣夹41上叠设至少两个外侧扣夹42。

如图7所示，为了能够一次夹住两个露出端部34a，两个外侧扣夹42连结起来形成为一体(也称为外侧扣夹对42P)。相连的两个外侧扣夹42、42之间设有弯曲了的弯曲部45。两个外侧扣夹42、42之间的尺寸是配合相邻的供电部件40之间的间距而设定的。由于弯曲部45能够弹性变形，因此即使间距稍有偏差也能够完成安装。

为了连接导线44，如图8所示，一部分内侧扣夹41构成为在内侧扣夹41上直接设有连接端子43的附带连接端子内侧扣夹52。

使一部分内侧扣夹41构成为附带连接端子内侧扣夹52，就能够在希望的部位上容易地安装希望的数量的连接端子43。

在图9中示出使用这些外侧扣夹对42P相互连接在一起的供电部件40。外侧扣夹对42P套在相邻的两个露出端部34a、34a上，由此，形成了两个供电部件40、40电连接在一起的供电部件对。而且，其它外侧扣夹对42P套在与该供电部件对相邻的两个露出端部34a、34a上，进一步形成供电部件对。

然后，对于形成的两个供电部件对中的相邻的两个供电部件40、40，在介电质管33的长度方向上叠设外侧扣夹对42P，将这两个供电部件40、40的内侧扣夹41、41夹住。像这样，将外侧扣夹对42P交错而连续地套在各露出端部34a和各供电部件40中的内侧扣夹41上，能够容易地进行多个供电部件40的连接工作。

＜第二实施方式＞

在图10～图12中示出第二实施方式的臭氧产生装置。本实施方式的臭氧产生装置、放电管的基本结构与第一实施方式相同，因此对于功能相同的结构使用相同的附图标记并省略其说明。

在本实施方式的臭氧产生装置1中，外侧扣夹42不是成对地使用，而是单独地使用。供电部件40另外具备如图10、图11所示的架设扣夹50、附带连接端子架设扣夹51。

架设扣夹50具有相对置地延伸的一对***腿部50a、架设在这些***腿部50a的一端上的架设部50b。在架设部50b的中央处形成有能够弹性变形的弯曲部50c。***腿部50a、50a之间的尺寸是配合相邻的供电部件40之间的间距而设定的。详细而言，***腿部50a、50a间的大小形成为稍微小于相邻的供电部件40之间的间距。

配合设置在介电质管33中的内侧扣夹41的内周面和臭氧产生单元30的形状，各***腿部50a形成为截面呈劣弧状。

施加外力使***腿部50a、50a之间扩张开来，并将各***腿部50a***相邻的两个内侧扣夹41、41，从而将架设扣夹50架设在这两个内侧扣夹41、41上。这样一来，各***腿部50a压接在各内侧扣夹41的内表面上，两内侧扣夹41、41相互电连接。由于弯曲部50c能够弹性变形，因此即使内侧扣夹41、41之间的间距稍有偏差也不会造成问题。

图11示出附带连接端子架设扣夹51。在附带连接端子架设扣夹51中，能够与导线44连接的连接端子43与架设部50b设置为一体。

图12示出利用这些架设扣夹50和附带连接端子架设扣夹51相互连接在一起的供电部件40。由于只要从介电质管33的开口33a所朝的方向将架设扣夹50和附带连接端子架设扣夹51***相邻的两个内侧扣夹41、41内即可完成利用架设扣夹50和附带连接端子架设扣夹51进行的连接工作，因此工作性良好。

只要使一部分架设扣夹50构成为附带连接端子架设扣夹51，就能够简单地设置连接端子43。

需要说明的是，本发明所涉及的臭氧产生装置不限于上述实施方式，上述实施方式以外的各种结构也包含在本发明内。

如图13(a)所示，可以是三个以上的外侧扣夹42连结在一起。如图13(b)所示，也可以是两个以上的架设扣夹50连结在一起。连结的数量多，就具有工作性、电阻上的优点。特别是，可以设定为这样的形态，即：将多个外侧扣夹42或架设扣夹50连结在一起，连结的数量为10个、20个等。这样一来，当需要一个外侧扣夹42等时，可以切下一个外侧扣夹42来使用，当需要两个外侧扣夹42等时，可以切下两个外侧扣夹42来使用。由于可以根据需要而切断与需要的量相应的外侧扣夹42等来使用，因此通用性良好。

在第二实施方式的臭氧产生装置中，也可以如第一实施方式那样使一部分内侧扣夹41构成为如图8所示的附带连接端子内侧扣夹52来取代附带连接端子架设扣夹51。

－符号说明－

1 臭氧产生装置

30 臭氧产生单元

31 外侧电极管

32 放电管

33 介电质管

33a 开口

34 电极膜

34a 露出端部

40 供电部件

41 内侧扣夹

42 外侧扣夹