チタニアと酸素富化装置を結合した小形オゾナイザの試作研究

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本試験研究の目的は、小形オゾナイザー実用化、設計に役立つ基礎データを得ることである。実施にあたっては平板形オゾナイザで行った実験室レベルでの実験結果(チタニアを放電空間に挿入し、オゾン、エネルギ効率を改善)を実機レベルにまでに適用する事である。そのために解決しなければならない項目は(1)実機レベルで有効な金属酸化物の見直し(2)放電空間に挿入する金属酸化物の放電空間への固定の方法(3)挿入する金属酸化物の寿命等である。まず、「ウエルズ、バッハ型」オゾナイザを改良製作し、オゾン生成特性を調べた。仕様は、放電ギャップ;約1.2mm、内部電極直径;500mm、ガラス誘電体の厚さ;0.5mm、放出管の長さ;38cmで実機レベルである。実験条件は、酸素ガス流量;4l/min、印加電圧;6.5Kvとし、チタニアをはじめとする数種の金属酸化物を放電空間に挿入しオゾン生成効率を調べた。なお、空気中の酸素を100%濃縮したとして、酸素富化装置を用いず、酸素を原料とした。その結果、実験室レベルではチタニアが有効であったが、実機レベルでは五酸化バナジュウム(V_2O_5)の方が放電空間に挿入しない場合と比べて約2倍ほど高く、再現性に優れていることが分った。放電空間に金属酸化物を固定する方法であるが、実験の結果、ガラス電極表面上に金属酸化物が静電気力によって付着することがわかった。従って、金属酸化物の粒径が約40ミクロン程度なら放電管端部をガラスウールで塞ぐだけで充分である。最後に寿命の問題について、五酸化バナジュウムを用いて実験を行った。運転後、一晩放置し、その後運転を開始すると効率が減少する結果となった。今後、小形オゾナイザーの実用化にあたっては、運転のパターンを種々変えて、金属酸化物の処理方法等(寿命の問題)についても研究する必要がある。