第三物質触媒電極によるオゾン発生方法および発生装置
【課題】オゾンの生成において、オゾン生成に伴う副産物を抑制すると共に、オゾンの生成効率を向上させて、オゾン生成に必要となるエネルギーの低減を課題とする。
【解決手段】電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、該触媒が窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物であるオゾン発生装置を構成する。そして、電極に、気体吸着もしくは蒸着、貼り付け、もしくは合金化により触媒層を構成する。さらには、触媒層上面に導電層を構成する。
【解決手段】電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、該触媒が窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物であるオゾン発生装置を構成する。そして、電極に、気体吸着もしくは蒸着、貼り付け、もしくは合金化により触媒層を構成する。さらには、触媒層上面に導電層を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率的にオゾンを発生させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水道のオゾン処理は広く行われるようになり、下水処理水においても高度処理の要望がたかまっている。オゾン処理において、オゾンはエネルギー多消費型の原材料物質であり、１ｋｇのオゾンを製造するために１３ｋＷｈもの電力を要している。
オゾン発生器の原理としては、空気または酸素ガス中での電気放電および紫外線ランプを用いたものが大部分を占める。そして、電気放電を活用した方式において放電の制御方法が各種考案されてきた。電極形状によりオゾン生成率を向上させる技術も知られている。例えば、高電圧電極を接地電極の反りや曲がりに順応させてオゾン発生効率を向上させるものが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、供給された酸素ガスを解離させ酸素原子を生成する酸素原子発生部と、この酸素原子発生部より送給される酸素原子を含む第１のガスと、反応ガス入口より供給される酸素を含む第２のガスとを酸素原子発生部より高い圧力下で混合して反応させてオゾンを生成するオゾン発生部（スロートおよびディフューザ）と、酸素原子発生部の圧力を大気圧以下の所定の低圧力にすると共に、第１のガスを低圧状態のままオゾン発生部に送給する減圧送給手段とを備えた装置を用いてオゾンを発生させる方法も知られている（特許文献２を参照）。
これは、低圧下において酸素分子を解離させて酸素原子を生成した後に、この酸素原子を含むガスに空気を供給してオゾンを生成するものである。
【０００４】
そして、酸素からなる原料ガスに、オゾン濃度の経時的な低下を抑制するべく、オゾン発生装置用放電セルにおいて、電極の表面に１０重量％以上の酸化チタンを含有させた誘電体を積層させるものも知られている（特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４６６２２号公報
【特許文献２】特開平９−８６９０４号公報
【特許文献３】特開平１１−２１１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、オゾン発生の技術において、放電部分のメカニズムとオゾン生成のメカニズムについて十分に考慮されたものではない。特に、空気中にて放電を行う場合には、窒素ガスにも放電が行われ、ＮＯｘなどの副産物が生成すると共に、電力をオゾンの生成に効率的に使用できない。酸素ガスを用いる構成においても、窒素の存在を十分に排除していないものであり、オゾン生成における窒素等の第三物質の作用を十分に認識していないものである。
【０００６】
また、特許文献２に記載された技術においても、オゾン発生のメカニズムを十分に理解したものではない。特に、特許文献２においては、酸素原子に空気を混合しており、オゾン生成を効率的に行うことが困難になっている。空気は、窒素７８．０９％、酸素２０．９５％のほか、アルゴン・二酸化炭素・ネオン・ヘリウム・クリプトン・キセノンなどを微量に含んでいる。このため、反応系が複雑になると共に、制御が困難となるものである。さらに、空気はその組成において地域によっても微妙な差異を生じるものである。
そして、特許文献２においては、低圧条件下において酸素原子を発生させるため、酸素原子の供給量を増大させることが困難である。
【０００７】
さらに、特許文献３に記載された技術においては、サファイアガラスに比べ酸化チタンが窒素との結合力が強く、含有した窒素を第三物質として長期にわたり保持し、電極が窒素を有する間はオゾン生成が可能であり、酸化チタン層に含まれる窒素量が重要となる。このため、多くの制限を受けるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図１は酸素ガスへの放電により発生する物質のエネルギー状態を示す図である。
電気放電による酸素気体中の放電生成物としては、図１に示すように、Ｏ２＋、Ｏ２（Ｗ）、Ｏ（１Ｄ）、Ｏ、Ｏ２（ｂ１Σｇ＋）、Ｏ−、Ｏ２（ａ１Δｇ）、Ｏ２−が揚げられる。この内、オゾンの生成エネルギーに近い生成エネルギーを有するＯ（１Ｄ）、Ｏ、Ｏ２（ｂ）、Ｏ２（ａ）等の粒子が主にオゾンの生成に関与すると考えられている。
例えば、Ｏ２（ｂ）の酸素分子よりの生成エネルギーを１．６３、Ｏ２（ａ）の酸素分子よりの生成エネルギーを０．９３、Ｏの酸素分子よりの生成エネルギーを、３．０とすると、Ｏ２（ｂ）とＯもしくは、Ｏ２（ａ）とＯによりオゾンが生成されると、そのエネルギーは４．６３、３．９３となり、オゾンの生成に必要なエネルギー２．６を上回り、円滑なオゾン生成が阻害されてしまう。
ここで、酸素分子と酸素原子のエネルギーとオゾン分子のエネルギー差を調整する第三の物資として窒素分子等の作用を考え、放電室後段の反応室において窒素分子を接触させ、オゾンを生成させることとした。
酸素ガスに放電などによりエネルギーを与え、窒素ガス等の第三の物質を作用させてエネルギーの調節を行い、オゾンを効率的に生成するものである。
【０００９】
そして、放電による酸素原子の生成と第三物質としての窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスの効果によるオゾン生成を個別に発現させ、効率の良い酸素原子生成、オゾン収率の向上を目指すものである。
【００１０】
図２は第三物質を用いた電極の構成を示す図であり、図２（ａ）は第三物質によるオゾン生成構成を示す図であり、図２（ｂ）は第三物質上に導電層を構成した電極の構成を示す図である。
酸素分子への放電を行う電極３１に、触媒となる第三物質３３を存在させることにより、電極３１の表面において酸素を効率的にオゾンにかえることができるものである。電極表面に第三物質３３が存在することにより、酸素が第三物質３３に接触してオゾンに効率的に変化することとなる。図２（ａ）に示すごとく、電極３１上には、第三物質３３の層が設けられており、酸素ガスの供給下において電極３１により放電が行われると、放電により酸素分子にエネルギーが与えられる。そして、酸素分子は酸素原子と結合してオゾンを生成する。過剰なエネルギーは、第三物質３３に伝達され、生成されたオゾンを基底状態にし、安定化する。
【００１１】
第三物質３３は気体吸着や蒸着、貼り付けもしくは合金化により電極３１の表面に構成される。第三物質３３はオゾン生成の触媒として作用するものであり、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのうちの１種もしくは２種以上を混合して用いることが出来る。第三物質３３の層は、電極３１上において、均一もしくは間欠状に構成できるものであり、格子状のパターンで構成することも可能である。
【００１２】
このように、酸素分子への放電空間中において第三物質である窒素が存在しないことにより、供給される電力が効率的に、オゾン生成に利用されることとなる。また、第三物質３３の層が気体吸着もしくは蒸着、貼り付け、もしくは合金化により構成されることから、電極３１の放電特性を維持しながら、オゾン生成性能を向上することができる。さらに、第三物質３３の層を十分に薄く構成可能であり、電極３１が酸素分子に放電を行う近傍に第三物質３３を存在させることができ、オゾン生成過程において第三物質が関与しやすい構成となっている。
【００１３】
そして、図２（ｂ）に示すように、第三物質３３の層上に導電層３４を構成することにより、第三物質３３の電極３１への保持性能を向上できる。電極３１上には、第三物質３３の層が構成され、その上に導電層３４が設けられている。導電層４は銅などの導電性物質により構成され、この導電層３４により電極３１上の第三物質３３が保護される。電極３１より放電が行われると、放電のエネルギーにより第三物質３３が蒸発などにより消失される場合がある。しかし、導電層３４を設けることにより、第三物質３３の電極３１よりの消失を抑制して、電極３１の耐久性を向上することができる。なお、導電層３４は第三物質３３上に蒸着により構成され、均一もしくは間欠的に構成することができる。
【００１４】
また、銅表面にアルゴンが吸着し、単分子層を作ることは知られており、銅表面に吸着したアルゴンを第三物質としてオゾンを生成することも可能である。窒素においても電極である銅表面に吸着するものである。
金属であるアンチモンやビスマスは、蒸着により銅表面に薄い層を構成することができるものである。また、蒸着したアンチモンやビスマスの上に銅を蒸着することも可能である。
【００１５】
すなわち、本発明は、電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、該触媒を窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物とする。
そして、電極に、気体吸着により前記触媒を構成する１種もしくは２種以上の気体を含ませる。
そして、電極に、１種もしくは２種以上触媒を蒸着して、触媒層を構成する。
そして、触媒層上面に導電層を構成する。
また、電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成方法において、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物を含む電極を用いてオゾン生成を行う。
【発明の効果】
【００１６】
このように、オゾンの生成を行うことにより、オゾンを効率的に生成可能とすると共に、オゾン濃度を容易に調節することも可能となるものである。
そして、放電によりオゾンを生成する電極のオゾン生成能力を維持しながら、耐久性を向上し、オゾン製造のランニングコストを低減できる。
【実施例１】
【００１７】
図３は実験装置の全体構成を示す図であり、図４はオゾン発生器の側面一部断面図であり、図５は反応室の構成を示す図であり、図５（ａ）は気体添加用反応室であり、図５（ｂ）は金属接触用反応室である。
実験装置は酸素ガスボンベ１１、ガス流量制御装置１２・１３、窒素ガスボンベ４、アルゴンガスボンベ１７、切替弁１８、オゾナイザ５、水タンク１９、反応室６・７、バルブ８・９、オゾン濃度計１４、真空ポンプ１５、オゾン分解器１６により構成される。
酸素ガスボンベ１１はガス流量制御装置１２を介してオゾナイザ５に接続しており、オゾナイザ５にはバルブ８を介して反応室６・７に接続している。なお、オゾナイザ５には水タンク１９が接続され、オゾナイザ５の冷却を行っている。窒素ガスボンベ４とアルゴンガスボンベ１７は、切替弁１８を介してガス流量制御装置１３に接続されており、ガス流量制御装置１３は反応室６に接続している。反応室６・７はバルブ９を介してオゾン濃度計１４およびオゾン分解器１６に接続している。なお、オゾン濃度計１４には真空ポンプ１５が接続されているものである。
【００１８】
オゾナイザの構成について、図４を用いて説明する。オゾナイザ５は、セラミックス誘電体４１・４１に挟まれたエキスパンドメタルにより構成される電極３１において放電を行い、酸素ガス供給口４３より供給された酸素より、オゾンを生成して、オゾン化ガス排出口４４よりオゾンを排出する。オゾナイザ５には冷却ジャケット４２・４２が装着されており、オゾナイザ５の温度調節可能となっている。
【００１９】
このオゾナイザ５に９９％以上の酸素ガス中でオゾンを生成すると、一端オゾンの生成
効率が上昇した後に、オゾン濃度が減少しついにはオゾンを生成しなくなる。本実施例において、この後に第三物質を添加して、オゾンの生成を見た。このため、オゾナイザ５に実験以前に吸着した気体の影響を無視できると共に、第三物質によるオゾン生成への影響を明確にすることが出来る。
【００２０】
反応室６は閉じたガラス瓶により構成されているものであり、３つのパイプ２１・２２・２３が配設されるものである。パイプ２３は窒素ガスもしくはアルゴンガスを反応室６内に導入するものであり、パイプ２２はオゾナイザ５を介した酸素ガスを導入するものであり、パイプ２１は反応室６より気体を排出するものである。
反応室７は反応室６と同様に、閉じたガラス瓶により構成されているものであり、２つのパイプ２１・２２が配設されるものである。パイプ２２はオゾナイザ５を介した酸素ガスを導入するものであり、パイプ２１は反応室７より気体を排出するものである。反応室７内には、アンチモンもしくはビスマスより選択される触媒金属を収納するものである。反応室７内に導入された気体はこの触媒金属に接触するものである。
【００２１】
このような構成において、酸素ガスボンベ１１より酸素ガスを、ガス流量制御装置１２を介して、オゾナイザ５に供給すると、オゾナイザ５において放電された酸素ガスがバルブ８に向けて排出される。バルブ８においては、オゾナイザ５と反応室６もくは反応室７とを選択的に接続可能に構成しており、このバルブ８により酸素ガスを供給する反応室を選択できるものである。反応室６・７内には触媒が導入されるものであり、バルブ９を介してオゾン濃度計１４に導入されて、オゾン濃度の測定を行うものである。
窒素ガスもしくはアルゴンガスを作用させる場合について説明する。窒素ガスもしくはアルゴンガスの選択は、切替弁１８により窒素ガスボンベ４かアルゴンガスボンベ１７のいずれに接続するかを選択するものである。そして、選択された一方のガスがガス流量制御装置１３を介して反応室６内に導入される。オゾナイザ５の下流側に配設されたバルブ８により反応室６に、オゾナイザ５より排出される酸素を供給する。これにより、反応室６において、切替弁１８により選択されるガスと放電された酸素ガスとが接触するものである。
アンチモンやビスマスを作用させる場合には、オゾナイザ５の下流側に配設されたバルブ８により反応室７に酸素ガスを供給するものであり、反応室７内には触媒を配置するものである。そして、反応室７より排出されるガスはバルブ９を介してオゾン濃度計に供給される。
【００２２】
次に、オゾナイザ５により放電を行った酸素ガスを窒素ガス、アルゴンガス、アンチモン、ビスマスにそれぞれ接触させて、オゾンの濃度変化を測定した。
図６は実験によるオゾンの濃度変化を示す図である。反応室６もしくは反応室７において、オゾナイザ５により放電を行った酸素ガスに触媒を接触させてそのオゾン濃度変化を観察するものである。
図６において、横軸は時間であり、縦軸はオゾン濃度を示すものである。反応室６においては、窒素ガスもしくはアルゴンガスが供給されるものであり、反応室７においてはアンチモン、銅もしくはビスマスの金属が保持されているものである。
【００２３】
結果、窒素ガス、アルゴンガス、アンチモン、銅、ビスマスの全てにおいてオゾン濃度の上昇が見られた。銅との接触では、銅表面に付着した窒素の効果により、オゾン濃度が上昇したと考えられる。
特にアンチモンに接触させることにより、オゾン濃度の増加が大きく見られた。
【実施例２】
【００２４】
実施例２においては、触媒を蒸着した電極の挙動を調べた。
図７は実施例２における実験装置の構成を示す図であり、図８は金属板近傍における紫外線挙動を示す図であり、図８（ａ）はアンチモンを蒸着したものにおける紫外線挙動を示す図であり、図８（ｂ）は銅を蒸着したものの紫外線挙動を示す図である。
実施例２の実験において、高真空プラズマ発生装置を用いて、プラズマ状態の酸素ガスを金属板に当てて波長２５４ｎｍの発光強度を測定した。これにより、オゾンの発生状況を認識する。
【００２５】
実験装置は、プラズマ発生装置５６、酸素ボンベ５１、紫外線ランプ５４、検出部５８、記録部６０、流量計５２、圧力計５３とにより構成されている。酸素ボンベ５１は、流量計５２を介してプラズマ発生装置５６に接続しており、プラズマ発生装置５６内に酸素ガスを供給する。プラズマ発生装置５６の下部には排気口が設けられており、装置内に導入されたガスを排出可能としている。プラズマ発生装置５６には圧力計５３が接続しており、プラズマ発生装置５６内の圧力が認識される。プラズマ発生装置５６近傍には紫外線ランプ５４が配設されており、プラズマ発生装置５６内の試料に紫外線を照射可能となっている。また、プラズマ発生装置５６の近傍には、検出部５８が配設されており、装置内の試料近傍における紫外線発光挙動を認識可能に構成している。検出部５８は記録部６０に接続しており、検出部５８による測定記録を記録可能としている。記録部６０とプラズマ発生装置５６との間には隔壁５９が配設されている。
プラズマ発生装置５６内には、試料として金属板５５が配設されるものであり、金属板５５を介して紫外線入射部と対向する位置には反射板５７が配設されており、紫外線を反射する構成となっている。金属板５５には上方よりプラズマ化した酸素ガスが供給される。
【００２６】
試料の金属板５５として、１００ｍｍ×１６０ｍｍのステンレス板に銅を約０．５μｍの厚みで蒸着を行ったもの（表面は銅で覆われている）と、同一のステンレス板に銅を約０．５μｍの厚みで蒸着を行い、さらにアンチモンを１００ｎｍの厚みで蒸着を行ったもの（表面はアンチモンで覆われている）とを用いた。
そして、７つの条件について、それぞれ測定を行った。紫外線の挙動は、放電空間、金属板表面部分、金属板裏面部分について測定を行った。
第１の条件は、バックグラウンドであり、プラズマは発生させていない。
第２の条件は、０．００５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第３の条件は、０．０１５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第４の条件は、０．０２５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第５の条件は、０．０３５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第６の条件は、０．０４５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第７の条件は、バックグラウンドであり、プラズマは発生させていない。
【００２７】
結果、図８に示す紫外線挙動を得た。ひし形の印は放電空間における紫外線挙動を示し、四角印は金属板表面における紫外線挙動を示し、丸印は金属板裏面における紫外線挙動を示す。
そして、図８において、縦軸はオゾンの紫外線吸収帯である２５４ｎｍの紫外線の発光強度（Ｖ）である。横軸に記載した数字は、それぞれ上記の各実験条件に対応する。
表面が銅のみを蒸着した金属板においては、２５４ｎｍの紫外線の吸収が見られなかった。銅の上にアンチモンを蒸着した金属板においては、２５４ｎｍの紫外線の吸収が大きく見られた。
これにより、アンチモンを蒸着した金属板近傍において、銅のみを蒸着した金属板と比べて、多くのオゾンが発生したものと考えられる。
すなわち、触媒となる第三物質を電極表面に存在させることにより、効率的にオゾンの生成を行うことが可能であると考えられる。
【実施例３】
【００２８】
次に、実施例３となる実験について説明する。
図９は実施例３における実験装置の構成を示す図であり、図１０は実施例３におけるオゾン濃度の時間変化を示す図である。
実施例３は針―平板電極による放電により、電極に蒸着された触媒金属の効果を観察するものである。装置構成において、イオン化チャンバ６５内には、針電極６４と平板電極６６とが配設されている。この電極６４・６６間で放電を行うことにより、イオン化チャンバ６５内に導入された酸素よりオゾンを生成する。イオン化チャンバ６５には流量計６２を介して酸素ボンベ６１が接続されており、この酸素ボンベ６１より酸素ガスが供給される。針電極６４には高圧電源６３が接続されており、平板電極６６との間で放電可能に構成されている。イオン化チャンバ６５の近傍には、温度検出部６７が配設されており、温度計６８においてイオン化チャンバ６５の温度が認識される構成となっている。そして、イオン化チャンバ６５にはオゾン濃度計６９が接続されておれており、生成されたオゾン濃度が計測される構成となっている。
【００２９】
このように構成した、装置において、平板電極６６として、４種類のものを用いてオゾン濃度を測定した。電極として用いたものは、９９．９％銅、ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に１秒間アンチモンの蒸着を行ったもの、ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に３２秒間アンチモンの蒸着を行ったもの、ステンレス板である。なお、ステンレス板については、異なる３つのステンレス板をそれぞれ測定した。
ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に１秒間アンチモンの蒸着を行ったものにおいて、銅の厚みは約０．５μｍであり、アンチモンの厚みは約２．２ｎｍであった。ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に３２秒間アンチモンの蒸着を行ったものにおいて、銅の厚みは約０．５μｍであり、アンチモンの厚みは約７０ｎｍであった。
印加電流は１μＡで一定とした。酸素ガス流量は３７５ｍＬ／ｍｉｎであった。オゾン濃度測定温度は４０℃であった。
【００３０】
図１０において、縦軸は生成されたオゾン濃度であり、横軸は時間である。
ひし形印は９９．９％銅の電極、丸印は１秒間アンチモンの蒸着を行った電極、四角印は３２秒間アンチモンの蒸着を行った電極、三角はステンレス板の電極を示すものであり、ＳＵＳ−１、ＳＵＳ−２、ＳＵＳ−３はそれぞれ異なるステンレス板の電極を示すものである。
結果、アンチモンを蒸着した電極により、大幅にオゾン濃度が上昇した。特に、３２秒間のアンチモン蒸着を行った電極において高いオゾン生成能と、耐久性が見られた。
【実施例４】
【００３１】
次に、実施例４について説明する。実施例４において、オゾン生成用の電極として、アンチモンを用いた電極と、チタンを用いた電極との経時変化について比較した。オゾン生成装置としては、前述の実施例１において図４に示したオゾナイザ５を用いた。そして、電極３１においては、チタン電極はチタンのエキスパンドメタルにより構成したものを用い、アンチモンを用いた電極は、図１１に示すように、チタン層上に５００ｎｍの銅層、１００ｎｍのアンチモン層、５００ｎｍの銅層、１００ｎｍのアンチモン層、さらに、その上に１００ｎｍの銅層を構成したものを用いた。
チタン電極について、徐々に冷却水の温度を変えて、６回オゾン濃度を測定した。そして、アンチモン層を構成した電極について、冷却水温度３０．７℃について、測定した。
結果、３０℃付近におけるオゾン濃度は、アンチモン層を構成した電極を用いたものが、チタン電極を用いた場合よりも高濃度を示した。このことより、アンチモン電極を用いることにより、良好なオゾン発生を行うことが出来ると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】酸素ガスへの放電により発生する物質のエネルギー状態を示す図。
【図２】第三物質を用いた電極の構成を示す図。
【図３】実験装置の全体構成を示す図。
【図４】オゾン発生器の側面一部断面図。
【図５】反応室の構成を示す図。
【図６】実験によるオゾンの濃度変化を示す図。
【図７】実施例２における実験装置の構成を示す図。
【図８】金属板近傍における紫外線挙動を示す図。
【図９】実施例３における実験装置の構成を示す図。
【図１０】実施例３におけるオゾン濃度の時間変化を示す図。
【図１１】実施例４における電極の構成を示す断面図。
【図１２】実施例４におけるオゾン濃度の経時変化を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
４ 窒素ガスボンベ
５ オゾナイザ
６・７ 反応室
１１ 酸素ガスボンベ
１２・１３ ガス流量制御装置
１４ オゾン濃度計
１５ 真空ポンプ
１６ オゾン分解器
１７ アルゴンガスボンベ
１８ 切替弁
１９ 水タンク
３１ 電極
３３ 第三物質
３４ 導電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率的にオゾンを発生させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水道のオゾン処理は広く行われるようになり、下水処理水においても高度処理の要望がたかまっている。オゾン処理において、オゾンはエネルギー多消費型の原材料物質であり、１ｋｇのオゾンを製造するために１３ｋＷｈもの電力を要している。
オゾン発生器の原理としては、空気または酸素ガス中での電気放電および紫外線ランプを用いたものが大部分を占める。そして、電気放電を活用した方式において放電の制御方法が各種考案されてきた。電極形状によりオゾン生成率を向上させる技術も知られている。例えば、高電圧電極を接地電極の反りや曲がりに順応させてオゾン発生効率を向上させるものが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、供給された酸素ガスを解離させ酸素原子を生成する酸素原子発生部と、この酸素原子発生部より送給される酸素原子を含む第１のガスと、反応ガス入口より供給される酸素を含む第２のガスとを酸素原子発生部より高い圧力下で混合して反応させてオゾンを生成するオゾン発生部（スロートおよびディフューザ）と、酸素原子発生部の圧力を大気圧以下の所定の低圧力にすると共に、第１のガスを低圧状態のままオゾン発生部に送給する減圧送給手段とを備えた装置を用いてオゾンを発生させる方法も知られている（特許文献２を参照）。
これは、低圧下において酸素分子を解離させて酸素原子を生成した後に、この酸素原子を含むガスに空気を供給してオゾンを生成するものである。
【０００４】
そして、酸素からなる原料ガスに、オゾン濃度の経時的な低下を抑制するべく、オゾン発生装置用放電セルにおいて、電極の表面に１０重量％以上の酸化チタンを含有させた誘電体を積層させるものも知られている（特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４６６２２号公報
【特許文献２】特開平９−８６９０４号公報
【特許文献３】特開平１１−２１１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、オゾン発生の技術において、放電部分のメカニズムとオゾン生成のメカニズムについて十分に考慮されたものではない。特に、空気中にて放電を行う場合には、窒素ガスにも放電が行われ、ＮＯｘなどの副産物が生成すると共に、電力をオゾンの生成に効率的に使用できない。酸素ガスを用いる構成においても、窒素の存在を十分に排除していないものであり、オゾン生成における窒素等の第三物質の作用を十分に認識していないものである。
【０００６】
また、特許文献２に記載された技術においても、オゾン発生のメカニズムを十分に理解したものではない。特に、特許文献２においては、酸素原子に空気を混合しており、オゾン生成を効率的に行うことが困難になっている。空気は、窒素７８．０９％、酸素２０．９５％のほか、アルゴン・二酸化炭素・ネオン・ヘリウム・クリプトン・キセノンなどを微量に含んでいる。このため、反応系が複雑になると共に、制御が困難となるものである。さらに、空気はその組成において地域によっても微妙な差異を生じるものである。
そして、特許文献２においては、低圧条件下において酸素原子を発生させるため、酸素原子の供給量を増大させることが困難である。
【０００７】
さらに、特許文献３に記載された技術においては、サファイアガラスに比べ酸化チタンが窒素との結合力が強く、含有した窒素を第三物質として長期にわたり保持し、電極が窒素を有する間はオゾン生成が可能であり、酸化チタン層に含まれる窒素量が重要となる。このため、多くの制限を受けるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図１は酸素ガスへの放電により発生する物質のエネルギー状態を示す図である。
電気放電による酸素気体中の放電生成物としては、図１に示すように、Ｏ２＋、Ｏ２（Ｗ）、Ｏ（１Ｄ）、Ｏ、Ｏ２（ｂ１Σｇ＋）、Ｏ−、Ｏ２（ａ１Δｇ）、Ｏ２−が揚げられる。この内、オゾンの生成エネルギーに近い生成エネルギーを有するＯ（１Ｄ）、Ｏ、Ｏ２（ｂ）、Ｏ２（ａ）等の粒子が主にオゾンの生成に関与すると考えられている。
例えば、Ｏ２（ｂ）の酸素分子よりの生成エネルギーを１．６３、Ｏ２（ａ）の酸素分子よりの生成エネルギーを０．９３、Ｏの酸素分子よりの生成エネルギーを、３．０とすると、Ｏ２（ｂ）とＯもしくは、Ｏ２（ａ）とＯによりオゾンが生成されると、そのエネルギーは４．６３、３．９３となり、オゾンの生成に必要なエネルギー２．６を上回り、円滑なオゾン生成が阻害されてしまう。
ここで、酸素分子と酸素原子のエネルギーとオゾン分子のエネルギー差を調整する第三の物資として窒素分子等の作用を考え、放電室後段の反応室において窒素分子を接触させ、オゾンを生成させることとした。
酸素ガスに放電などによりエネルギーを与え、窒素ガス等の第三の物質を作用させてエネルギーの調節を行い、オゾンを効率的に生成するものである。
【０００９】
そして、放電による酸素原子の生成と第三物質としての窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスの効果によるオゾン生成を個別に発現させ、効率の良い酸素原子生成、オゾン収率の向上を目指すものである。
【００１０】
図２は第三物質を用いた電極の構成を示す図であり、図２（ａ）は第三物質によるオゾン生成構成を示す図であり、図２（ｂ）は第三物質上に導電層を構成した電極の構成を示す図である。
酸素分子への放電を行う電極３１に、触媒となる第三物質３３を存在させることにより、電極３１の表面において酸素を効率的にオゾンにかえることができるものである。電極表面に第三物質３３が存在することにより、酸素が第三物質３３に接触してオゾンに効率的に変化することとなる。図２（ａ）に示すごとく、電極３１上には、第三物質３３の層が設けられており、酸素ガスの供給下において電極３１により放電が行われると、放電により酸素分子にエネルギーが与えられる。そして、酸素分子は酸素原子と結合してオゾンを生成する。過剰なエネルギーは、第三物質３３に伝達され、生成されたオゾンを基底状態にし、安定化する。
【００１１】
第三物質３３は気体吸着や蒸着、貼り付けもしくは合金化により電極３１の表面に構成される。第三物質３３はオゾン生成の触媒として作用するものであり、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのうちの１種もしくは２種以上を混合して用いることが出来る。第三物質３３の層は、電極３１上において、均一もしくは間欠状に構成できるものであり、格子状のパターンで構成することも可能である。
【００１２】
このように、酸素分子への放電空間中において第三物質である窒素が存在しないことにより、供給される電力が効率的に、オゾン生成に利用されることとなる。また、第三物質３３の層が気体吸着もしくは蒸着、貼り付け、もしくは合金化により構成されることから、電極３１の放電特性を維持しながら、オゾン生成性能を向上することができる。さらに、第三物質３３の層を十分に薄く構成可能であり、電極３１が酸素分子に放電を行う近傍に第三物質３３を存在させることができ、オゾン生成過程において第三物質が関与しやすい構成となっている。
【００１３】
そして、図２（ｂ）に示すように、第三物質３３の層上に導電層３４を構成することにより、第三物質３３の電極３１への保持性能を向上できる。電極３１上には、第三物質３３の層が構成され、その上に導電層３４が設けられている。導電層４は銅などの導電性物質により構成され、この導電層３４により電極３１上の第三物質３３が保護される。電極３１より放電が行われると、放電のエネルギーにより第三物質３３が蒸発などにより消失される場合がある。しかし、導電層３４を設けることにより、第三物質３３の電極３１よりの消失を抑制して、電極３１の耐久性を向上することができる。なお、導電層３４は第三物質３３上に蒸着により構成され、均一もしくは間欠的に構成することができる。
【００１４】
また、銅表面にアルゴンが吸着し、単分子層を作ることは知られており、銅表面に吸着したアルゴンを第三物質としてオゾンを生成することも可能である。窒素においても電極である銅表面に吸着するものである。
金属であるアンチモンやビスマスは、蒸着により銅表面に薄い層を構成することができるものである。また、蒸着したアンチモンやビスマスの上に銅を蒸着することも可能である。
【００１５】
すなわち、本発明は、電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、該触媒を窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物とする。
そして、電極に、気体吸着により前記触媒を構成する１種もしくは２種以上の気体を含ませる。
そして、電極に、１種もしくは２種以上触媒を蒸着して、触媒層を構成する。
そして、触媒層上面に導電層を構成する。
また、電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成方法において、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物を含む電極を用いてオゾン生成を行う。
【発明の効果】
【００１６】
このように、オゾンの生成を行うことにより、オゾンを効率的に生成可能とすると共に、オゾン濃度を容易に調節することも可能となるものである。
そして、放電によりオゾンを生成する電極のオゾン生成能力を維持しながら、耐久性を向上し、オゾン製造のランニングコストを低減できる。
【実施例１】
【００１７】
図３は実験装置の全体構成を示す図であり、図４はオゾン発生器の側面一部断面図であり、図５は反応室の構成を示す図であり、図５（ａ）は気体添加用反応室であり、図５（ｂ）は金属接触用反応室である。
実験装置は酸素ガスボンベ１１、ガス流量制御装置１２・１３、窒素ガスボンベ４、アルゴンガスボンベ１７、切替弁１８、オゾナイザ５、水タンク１９、反応室６・７、バルブ８・９、オゾン濃度計１４、真空ポンプ１５、オゾン分解器１６により構成される。
酸素ガスボンベ１１はガス流量制御装置１２を介してオゾナイザ５に接続しており、オゾナイザ５にはバルブ８を介して反応室６・７に接続している。なお、オゾナイザ５には水タンク１９が接続され、オゾナイザ５の冷却を行っている。窒素ガスボンベ４とアルゴンガスボンベ１７は、切替弁１８を介してガス流量制御装置１３に接続されており、ガス流量制御装置１３は反応室６に接続している。反応室６・７はバルブ９を介してオゾン濃度計１４およびオゾン分解器１６に接続している。なお、オゾン濃度計１４には真空ポンプ１５が接続されているものである。
【００１８】
オゾナイザの構成について、図４を用いて説明する。オゾナイザ５は、セラミックス誘電体４１・４１に挟まれたエキスパンドメタルにより構成される電極３１において放電を行い、酸素ガス供給口４３より供給された酸素より、オゾンを生成して、オゾン化ガス排出口４４よりオゾンを排出する。オゾナイザ５には冷却ジャケット４２・４２が装着されており、オゾナイザ５の温度調節可能となっている。
【００１９】
このオゾナイザ５に９９％以上の酸素ガス中でオゾンを生成すると、一端オゾンの生成
効率が上昇した後に、オゾン濃度が減少しついにはオゾンを生成しなくなる。本実施例において、この後に第三物質を添加して、オゾンの生成を見た。このため、オゾナイザ５に実験以前に吸着した気体の影響を無視できると共に、第三物質によるオゾン生成への影響を明確にすることが出来る。
【００２０】
反応室６は閉じたガラス瓶により構成されているものであり、３つのパイプ２１・２２・２３が配設されるものである。パイプ２３は窒素ガスもしくはアルゴンガスを反応室６内に導入するものであり、パイプ２２はオゾナイザ５を介した酸素ガスを導入するものであり、パイプ２１は反応室６より気体を排出するものである。
反応室７は反応室６と同様に、閉じたガラス瓶により構成されているものであり、２つのパイプ２１・２２が配設されるものである。パイプ２２はオゾナイザ５を介した酸素ガスを導入するものであり、パイプ２１は反応室７より気体を排出するものである。反応室７内には、アンチモンもしくはビスマスより選択される触媒金属を収納するものである。反応室７内に導入された気体はこの触媒金属に接触するものである。
【００２１】
このような構成において、酸素ガスボンベ１１より酸素ガスを、ガス流量制御装置１２を介して、オゾナイザ５に供給すると、オゾナイザ５において放電された酸素ガスがバルブ８に向けて排出される。バルブ８においては、オゾナイザ５と反応室６もくは反応室７とを選択的に接続可能に構成しており、このバルブ８により酸素ガスを供給する反応室を選択できるものである。反応室６・７内には触媒が導入されるものであり、バルブ９を介してオゾン濃度計１４に導入されて、オゾン濃度の測定を行うものである。
窒素ガスもしくはアルゴンガスを作用させる場合について説明する。窒素ガスもしくはアルゴンガスの選択は、切替弁１８により窒素ガスボンベ４かアルゴンガスボンベ１７のいずれに接続するかを選択するものである。そして、選択された一方のガスがガス流量制御装置１３を介して反応室６内に導入される。オゾナイザ５の下流側に配設されたバルブ８により反応室６に、オゾナイザ５より排出される酸素を供給する。これにより、反応室６において、切替弁１８により選択されるガスと放電された酸素ガスとが接触するものである。
アンチモンやビスマスを作用させる場合には、オゾナイザ５の下流側に配設されたバルブ８により反応室７に酸素ガスを供給するものであり、反応室７内には触媒を配置するものである。そして、反応室７より排出されるガスはバルブ９を介してオゾン濃度計に供給される。
【００２２】
次に、オゾナイザ５により放電を行った酸素ガスを窒素ガス、アルゴンガス、アンチモン、ビスマスにそれぞれ接触させて、オゾンの濃度変化を測定した。
図６は実験によるオゾンの濃度変化を示す図である。反応室６もしくは反応室７において、オゾナイザ５により放電を行った酸素ガスに触媒を接触させてそのオゾン濃度変化を観察するものである。
図６において、横軸は時間であり、縦軸はオゾン濃度を示すものである。反応室６においては、窒素ガスもしくはアルゴンガスが供給されるものであり、反応室７においてはアンチモン、銅もしくはビスマスの金属が保持されているものである。
【００２３】
結果、窒素ガス、アルゴンガス、アンチモン、銅、ビスマスの全てにおいてオゾン濃度の上昇が見られた。銅との接触では、銅表面に付着した窒素の効果により、オゾン濃度が上昇したと考えられる。
特にアンチモンに接触させることにより、オゾン濃度の増加が大きく見られた。
【実施例２】
【００２４】
実施例２においては、触媒を蒸着した電極の挙動を調べた。
図７は実施例２における実験装置の構成を示す図であり、図８は金属板近傍における紫外線挙動を示す図であり、図８（ａ）はアンチモンを蒸着したものにおける紫外線挙動を示す図であり、図８（ｂ）は銅を蒸着したものの紫外線挙動を示す図である。
実施例２の実験において、高真空プラズマ発生装置を用いて、プラズマ状態の酸素ガスを金属板に当てて波長２５４ｎｍの発光強度を測定した。これにより、オゾンの発生状況を認識する。
【００２５】
実験装置は、プラズマ発生装置５６、酸素ボンベ５１、紫外線ランプ５４、検出部５８、記録部６０、流量計５２、圧力計５３とにより構成されている。酸素ボンベ５１は、流量計５２を介してプラズマ発生装置５６に接続しており、プラズマ発生装置５６内に酸素ガスを供給する。プラズマ発生装置５６の下部には排気口が設けられており、装置内に導入されたガスを排出可能としている。プラズマ発生装置５６には圧力計５３が接続しており、プラズマ発生装置５６内の圧力が認識される。プラズマ発生装置５６近傍には紫外線ランプ５４が配設されており、プラズマ発生装置５６内の試料に紫外線を照射可能となっている。また、プラズマ発生装置５６の近傍には、検出部５８が配設されており、装置内の試料近傍における紫外線発光挙動を認識可能に構成している。検出部５８は記録部６０に接続しており、検出部５８による測定記録を記録可能としている。記録部６０とプラズマ発生装置５６との間には隔壁５９が配設されている。
プラズマ発生装置５６内には、試料として金属板５５が配設されるものであり、金属板５５を介して紫外線入射部と対向する位置には反射板５７が配設されており、紫外線を反射する構成となっている。金属板５５には上方よりプラズマ化した酸素ガスが供給される。
【００２６】
試料の金属板５５として、１００ｍｍ×１６０ｍｍのステンレス板に銅を約０．５μｍの厚みで蒸着を行ったもの（表面は銅で覆われている）と、同一のステンレス板に銅を約０．５μｍの厚みで蒸着を行い、さらにアンチモンを１００ｎｍの厚みで蒸着を行ったもの（表面はアンチモンで覆われている）とを用いた。
そして、７つの条件について、それぞれ測定を行った。紫外線の挙動は、放電空間、金属板表面部分、金属板裏面部分について測定を行った。
第１の条件は、バックグラウンドであり、プラズマは発生させていない。
第２の条件は、０．００５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第３の条件は、０．０１５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第４の条件は、０．０２５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第５の条件は、０．０３５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第６の条件は、０．０４５Ｔｏｒｒの圧力で、プラズマを発生させた。
第７の条件は、バックグラウンドであり、プラズマは発生させていない。
【００２７】
結果、図８に示す紫外線挙動を得た。ひし形の印は放電空間における紫外線挙動を示し、四角印は金属板表面における紫外線挙動を示し、丸印は金属板裏面における紫外線挙動を示す。
そして、図８において、縦軸はオゾンの紫外線吸収帯である２５４ｎｍの紫外線の発光強度（Ｖ）である。横軸に記載した数字は、それぞれ上記の各実験条件に対応する。
表面が銅のみを蒸着した金属板においては、２５４ｎｍの紫外線の吸収が見られなかった。銅の上にアンチモンを蒸着した金属板においては、２５４ｎｍの紫外線の吸収が大きく見られた。
これにより、アンチモンを蒸着した金属板近傍において、銅のみを蒸着した金属板と比べて、多くのオゾンが発生したものと考えられる。
すなわち、触媒となる第三物質を電極表面に存在させることにより、効率的にオゾンの生成を行うことが可能であると考えられる。
【実施例３】
【００２８】
次に、実施例３となる実験について説明する。
図９は実施例３における実験装置の構成を示す図であり、図１０は実施例３におけるオゾン濃度の時間変化を示す図である。
実施例３は針―平板電極による放電により、電極に蒸着された触媒金属の効果を観察するものである。装置構成において、イオン化チャンバ６５内には、針電極６４と平板電極６６とが配設されている。この電極６４・６６間で放電を行うことにより、イオン化チャンバ６５内に導入された酸素よりオゾンを生成する。イオン化チャンバ６５には流量計６２を介して酸素ボンベ６１が接続されており、この酸素ボンベ６１より酸素ガスが供給される。針電極６４には高圧電源６３が接続されており、平板電極６６との間で放電可能に構成されている。イオン化チャンバ６５の近傍には、温度検出部６７が配設されており、温度計６８においてイオン化チャンバ６５の温度が認識される構成となっている。そして、イオン化チャンバ６５にはオゾン濃度計６９が接続されておれており、生成されたオゾン濃度が計測される構成となっている。
【００２９】
このように構成した、装置において、平板電極６６として、４種類のものを用いてオゾン濃度を測定した。電極として用いたものは、９９．９％銅、ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に１秒間アンチモンの蒸着を行ったもの、ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に３２秒間アンチモンの蒸着を行ったもの、ステンレス板である。なお、ステンレス板については、異なる３つのステンレス板をそれぞれ測定した。
ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に１秒間アンチモンの蒸着を行ったものにおいて、銅の厚みは約０．５μｍであり、アンチモンの厚みは約２．２ｎｍであった。ステンレス板に銅を１０分間蒸着した後に３２秒間アンチモンの蒸着を行ったものにおいて、銅の厚みは約０．５μｍであり、アンチモンの厚みは約７０ｎｍであった。
印加電流は１μＡで一定とした。酸素ガス流量は３７５ｍＬ／ｍｉｎであった。オゾン濃度測定温度は４０℃であった。
【００３０】
図１０において、縦軸は生成されたオゾン濃度であり、横軸は時間である。
ひし形印は９９．９％銅の電極、丸印は１秒間アンチモンの蒸着を行った電極、四角印は３２秒間アンチモンの蒸着を行った電極、三角はステンレス板の電極を示すものであり、ＳＵＳ−１、ＳＵＳ−２、ＳＵＳ−３はそれぞれ異なるステンレス板の電極を示すものである。
結果、アンチモンを蒸着した電極により、大幅にオゾン濃度が上昇した。特に、３２秒間のアンチモン蒸着を行った電極において高いオゾン生成能と、耐久性が見られた。
【実施例４】
【００３１】
次に、実施例４について説明する。実施例４において、オゾン生成用の電極として、アンチモンを用いた電極と、チタンを用いた電極との経時変化について比較した。オゾン生成装置としては、前述の実施例１において図４に示したオゾナイザ５を用いた。そして、電極３１においては、チタン電極はチタンのエキスパンドメタルにより構成したものを用い、アンチモンを用いた電極は、図１１に示すように、チタン層上に５００ｎｍの銅層、１００ｎｍのアンチモン層、５００ｎｍの銅層、１００ｎｍのアンチモン層、さらに、その上に１００ｎｍの銅層を構成したものを用いた。
チタン電極について、徐々に冷却水の温度を変えて、６回オゾン濃度を測定した。そして、アンチモン層を構成した電極について、冷却水温度３０．７℃について、測定した。
結果、３０℃付近におけるオゾン濃度は、アンチモン層を構成した電極を用いたものが、チタン電極を用いた場合よりも高濃度を示した。このことより、アンチモン電極を用いることにより、良好なオゾン発生を行うことが出来ると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】酸素ガスへの放電により発生する物質のエネルギー状態を示す図。
【図２】第三物質を用いた電極の構成を示す図。
【図３】実験装置の全体構成を示す図。
【図４】オゾン発生器の側面一部断面図。
【図５】反応室の構成を示す図。
【図６】実験によるオゾンの濃度変化を示す図。
【図７】実施例２における実験装置の構成を示す図。
【図８】金属板近傍における紫外線挙動を示す図。
【図９】実施例３における実験装置の構成を示す図。
【図１０】実施例３におけるオゾン濃度の時間変化を示す図。
【図１１】実施例４における電極の構成を示す断面図。
【図１２】実施例４におけるオゾン濃度の経時変化を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
４ 窒素ガスボンベ
５ オゾナイザ
６・７ 反応室
１１ 酸素ガスボンベ
１２・１３ ガス流量制御装置
１４ オゾン濃度計
１５ 真空ポンプ
１６ オゾン分解器
１７ アルゴンガスボンベ
１８ 切替弁
１９ 水タンク
３１ 電極
３３ 第三物質
３４ 導電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、
電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、
該触媒が窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物であることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
電極に、気体吸着により前記触媒を構成する１種もしくは２種以上の気体を含ませることを特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。
【請求項３】
電極に、１種もしくは２種以上触媒を蒸着、貼り付け、もしくは合金化して、触媒層を構成することを特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。
【請求項４】
触媒層上面に導電層を構成することを特徴とする請求項３に記載のオゾン生成装置。
【請求項５】
電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成方法において、
窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物を含む電極を用いてオゾン生成を行うことを特徴とするオゾン生成方法。
【請求項１】
電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成装置において、
電極にオゾン生成を促進する触媒を含むものであって、
該触媒が窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物であることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
電極に、気体吸着により前記触媒を構成する１種もしくは２種以上の気体を含ませることを特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。
【請求項３】
電極に、１種もしくは２種以上触媒を蒸着、貼り付け、もしくは合金化して、触媒層を構成することを特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。
【請求項４】
触媒層上面に導電層を構成することを特徴とする請求項３に記載のオゾン生成装置。
【請求項５】
電極間に高電圧を印加してオゾンを生成する無声放電もしくは沿面放電によるオゾン生成方法において、
窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスのいずれか１種もしくは複数種類の混合物を含む電極を用いてオゾン生成を行うことを特徴とするオゾン生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１９９５４０（Ｐ２００６−１９９５４０Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３３４２（Ｐ２００５−１３３４２）
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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