專利名稱：使用異極像結(jié)晶的臭氧生成方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通i^寸異極像結(jié)晶進(jìn)行熱激發(fā)，從而利用結(jié)晶周圍產(chǎn)生的 高電場，在大氣中生成臭氧的方法和裝置，特別是提供在常壓氣氛中產(chǎn)生 高濃度臭氧的方法和裝置。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人等通過在3~6Pa左右的真空或低氣壓氣氛中配置作為熱電 結(jié)晶已知的鈮酸鋰(LiNb03)單晶等異極像結(jié)晶體(異極結(jié)晶或異極晶體)， 使其溫度周期性地變化，從而發(fā)明了由于在結(jié)晶表面不能緊跟著發(fā)生電荷 的抵消而佳束面生成含電子的帶電粒子與靶或異極像結(jié)晶碰撞從而產(chǎn)生X 射線的裝置(特愿2003-407985、 2004-98371 ),并發(fā)明了使該X射線通過 鈹窗等照射到含氧的氣流中從而產(chǎn)生臭氧的裝置(特愿2004-99069 )。
進(jìn)而還發(fā)明了在該真空箱體內(nèi)在設(shè)置了異極像結(jié)晶體的同時，還設(shè)置 產(chǎn)生熱電子的電子槍，利用結(jié)晶體的溫度變化所產(chǎn)生的高電場使來自電子 槍的熱電子指向X射線靶并與其碰撞，利用來自靶的制動輻射所產(chǎn)生的強(qiáng) 勁的X射線高效地產(chǎn)生臭氧的裝置(特愿2005-94742 )。
(專利文獻(xiàn)1)特愿2003-407985
(專利文獻(xiàn)2)特愿2004-98371
(專利文獻(xiàn)3 )特愿2004-99069
(專利文獻(xiàn)4)特愿2005-9474
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對于熱'亂良上述異極像結(jié)晶所產(chǎn)生的熱離子效應(yīng)、帶電粒子的 運(yùn)動進(jìn)行了研究，結(jié)果開發(fā)出了在大氣壓乃至大氣壓以上的高壓氣體氣氛中也能將異極像結(jié)晶周邊的大氣直接臭氧化的機(jī)構(gòu)，因此提供在不需要高 壓電源、真空i殳備等的情況下能夠在大氣中筒單地生成高濃度臭氧的方法 和裝置。
解決上述課題的第l發(fā)明涉及臭氧的生成方法，其特征在于通M 極化方向一致的異極像結(jié)晶進(jìn)行熱激發(fā)，在大氣中于結(jié)晶的周圍產(chǎn)生高電 場，利用由該高電場引起的大氣中氧分子的解離-締合現(xiàn)象、由結(jié)晶周邊 的帶電粒子的粒子間碰撞現(xiàn)象和該帶電粒子向結(jié)晶的碰撞等所引起的軟X 射線放射和放電現(xiàn)象等的復(fù)合效果，在大氣中產(chǎn)生高濃度的臭氧。
此外，第2發(fā)明提供用于有效地實現(xiàn)上述大氣中的帶電粒子、氧分子 的解離-締合等復(fù)合作用的裝置構(gòu)造，涉及臭氧生成裝置，其特征在于 在封入了常壓或常壓以上的大氣的箱體內(nèi)，配置極化方向都朝著一個方向 的異極像結(jié)晶體以使它的一個極性側(cè)表面直接與大氣相對，同時設(shè)置有對 該結(jié)晶體進(jìn)行周期性地加熱-冷卻的熱激發(fā)機(jī)構(gòu)。
此外，本發(fā)明提供用于生成臭氧的方法和裝置，其特征在于在封入 了大氣的箱體內(nèi)同時設(shè)置多個異極像結(jié)晶體，使各結(jié)晶體的加熱-冷卻循 環(huán)的相位錯開，對各結(jié)晶體分別進(jìn)行熱激發(fā)。
作為本發(fā)明中使用的異極像結(jié)晶體，鉭酸鋰(LiTa03 )、鈮酸鋰(LiNb03) 等是有效的，也可以利用其他熱電結(jié)晶體等。
作為將結(jié)晶體熱激發(fā)的機(jī)構(gòu)，珀耳帖效應(yīng)元件是優(yōu)選的，以使其發(fā)熱 面或吸熱面與結(jié)晶體的背側(cè)(面向大氣的面的相反側(cè))相接進(jìn)行配置，周 期性地切換對該珀耳帖元件外加的電流極性，由此能夠以恒定的時間循環(huán) 對該結(jié)晶進(jìn)行加熱、冷卻，這是有效的。
此外，對于該加熱-冷卻周期而言，當(dāng)以結(jié)晶的帶負(fù)電的面面向于大 氣進(jìn)行配置時，可以設(shè)定使得加熱時間比冷卻時間短。優(yōu)選例如加熱約30 分鐘，然后冷卻約90分鐘的熱激發(fā)循環(huán)。
對于上述加熱-冷卻的溫度而言，在大氣中的水蒸氣沒有結(jié)露程度的 低溫到小于結(jié)晶體的居里點(diǎn)(居里溫度)之間反復(fù)進(jìn)行加熱、冷卻，這是 有效的。
為了將生成的臭氧用于工業(yè)上、商業(yè)上，可以介由導(dǎo)管等將含氧氣體 (大氣等)連續(xù)地導(dǎo)入設(shè)置有本發(fā)明的異極像結(jié)晶的箱體內(nèi)，另一方面， 可以通過帶開閉閥的導(dǎo)出管等將箱體內(nèi)臭氧化的含臭氧的氣體從箱體導(dǎo) 入到滅菌室等所需位置。
在這種情況下，優(yōu)選為了監(jiān)控箱體內(nèi)氣體的臭氧化狀態(tài)而安裝臭氧濃度計測器，根據(jù)其輸出控制導(dǎo)出管的閥，從而將所需濃度的臭氧氣體送出。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于只通過將異極像結(jié)晶體熱激發(fā)就能夠高效地將大氣氣體臭氧化，因此在不需要真空裝置、高電壓電源等特別設(shè)備且也不使用重金屬等X射線靶的情下，能夠簡便地生成高濃度的臭氧。
即，能夠簡便地應(yīng)對滅菌消毒、空氣凈化等各種利用臭氧的目的，因 此也能夠用作便利店、飯店旅館等的衛(wèi)生設(shè)備，而且也能夠廣泛地用于產(chǎn) 業(yè)界的金屬、半導(dǎo)體的氧化處理等工業(yè)用途。


圖1是表示本發(fā)明方法和裝置的基本概念的實驗例附圖。
圖2是表示圖1的實驗例中大氣中的結(jié)晶的溫度變化和所生成的臭氧濃度的關(guān)系的曲線圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施例的圖，為連續(xù)生成并供給臭氧的裝置的實例。
圖4是表示圖3的實施例中各結(jié)晶的熱激發(fā)循環(huán)循環(huán)和結(jié)晶溫度的關(guān)系的曲線圖。
符號說明
1. 箱體
2. 極化方向一致的異極像結(jié)晶體
3. 結(jié)晶的加熱-冷卻臺(熱激發(fā)機(jī)構(gòu))
4. 溫度控制電路
5. 用于向箱體導(dǎo)入氣體的導(dǎo)管
6. 用于將箱體內(nèi)的氣體導(dǎo)出的導(dǎo)管
7. 臭氧濃度測定器
8. 9.氣體循環(huán)通路
10. 11. 12. 13.開閉閥
A. B. C. D. E.異極像結(jié)晶體
A，B，C，D，E，熱敝裝置
具體實施例方式
以下根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行i兌明。
圖1為表示本發(fā)明的臭氧發(fā)生方法和裝置的基^t念的實驗例的圖，1 為在常壓狀態(tài)下容納大氣的箱體，2是鉭酸鋰(LiTa03)、鈮酸鋰(LiNb03) 等異極像結(jié)晶體，實驗中使用了直徑75mm、厚20mm的圓柱體狀的塊狀結(jié) 晶。該結(jié)晶體按如下方式制作在結(jié)晶生長的階段使其極化方向與呈負(fù)極 性的上面a—致。3為設(shè)置在該結(jié)晶體的下面b (極化方向為帶正電的面) 的加熱-冷卻臺，由珀耳帖元件等構(gòu)成。4為控制流向珀耳帖元件的電流 的電流控制電路，通過切換外加電壓的極性而將結(jié)晶體加熱或冷卻。將該 加熱-冷卻循環(huán)、加熱溫度利用控制電路4程序控制為預(yù)先確定的條件。 5為大氣壓氣體(空氣等)的供給管，6為臭氧化氣體的取出管，7為臭氧 濃度測定器，介由導(dǎo)管8、 9與箱體1內(nèi)連通。10、 11、 12、 13為各個管 路的開閉閥。
圖中的裝置是如下的實例，其構(gòu)成如下由導(dǎo)管5供給到箱體內(nèi)的空 氣由循環(huán)通路8經(jīng)臭氧測定器7，并由循環(huán)路9再次回流到箱體內(nèi)，在驗 證了箱體內(nèi)的臭氧濃度達(dá)到了所需濃度的狀態(tài)下打開閥11，由此將所需濃
度的臭氧氣體供給到滅菌室等進(jìn)行臭氧處理的場所。
使用圖中的裝置，對于在箱體內(nèi)的大氣氣氛中生成臭氧的操作進(jìn)行說明。
將極化方向一致的異極像結(jié)晶如下設(shè)置使其帶負(fù)電的面a朝向上側(cè) (大氣側(cè))，使帶正電的面b朝向下側(cè)(加熱-冷卻臺側(cè))。首先，外加電流以使由珀耳帖元件組成的加熱-冷卻臺3的發(fā)熱面成為異極像結(jié)晶體的 下面b,將結(jié)晶體2急速地加熱升溫到約2001C左右。然后，切換流向珀 耳帖元件的外加電流極性以使元件的吸熱面與結(jié)晶的b面相對，強(qiáng)制地使 結(jié)晶溫度降低到常溫附近。
該結(jié)晶的升溫、降溫操作利用珀耳帖元件的電流控制電路4自動控制。 例如進(jìn)行控制以使以約2小時的循環(huán)反復(fù)進(jìn)行以下操作最初將結(jié)晶加熱 約30分鐘，然后進(jìn)行約90分鐘的降溫。該加熱的最高溫度以結(jié)晶體的居 里點(diǎn)附近為理想的溫度，實際應(yīng)用時設(shè)定在裝置材料的耐熱溫度以下(例 如250r左右)是高效的。
圖中，箱體1可由金屬-增強(qiáng)塑料-FRP等耐受大氣壓的適當(dāng)構(gòu)件構(gòu)成， 優(yōu)選臭氧的吸附少并且耐受臭氧的強(qiáng)氧化性的構(gòu)件。
圖2是采用臭氧濃度測定器7計測上述操作中箱體1內(nèi)生成的臭氧濃 度的數(shù)據(jù)，縱軸表示箱體內(nèi)的臭氧濃度(ppb)，橫軸表示結(jié)晶體的加熱冷 卻時間(h)。
沿曲線u將結(jié)晶體2從常溫加熱到約200X:,然后沿曲線d使溫度下 降(自然冷卻)到室溫附近時，證實在曲線的頂點(diǎn)p ( 200匸附近)箱體內(nèi) 的臭氧濃度達(dá)到6000ppb。即，在約30分鐘的結(jié)晶溫度上升階段，臭氧生 成是急速進(jìn)行的；然后在約90分鐘的溫度下降階段，箱體內(nèi)生成的臭氧 濃度降低。
因此，要獲得高濃度的臭氧時，可以在濃度計測值達(dá)到6000ppb時打 開閥11并從出口管6將氣體取出；也可以在6000ppb以下的情況下，從 加熱開始后15分4中到60分鐘左右預(yù)先將出口閥11打開。
以下對伴隨異極像結(jié)晶溫度變化的高電場的產(chǎn)生和由其產(chǎn)生的大氣壓 下的臭氧生成機(jī)理進(jìn)行說明。
對于將極化方向一致的異極像結(jié)晶的帶負(fù)電的面設(shè)置在上側(cè)(大氣 側(cè))，將帶正電的面i殳置在下側(cè)(加熱-冷卻臺側(cè))的情況以及對于由結(jié)晶 的溫度變化所產(chǎn)生的高電場發(fā)生的原理和臭氧發(fā)生現(xiàn)象進(jìn)行說明。
l.結(jié)晶溫度處在上升過程(加熱工序)時
最初使結(jié)晶溫度上升時，結(jié)晶的極化率減小，負(fù)面的負(fù)電荷密度減小。 在常溫下的平衡狀態(tài)下，負(fù)電荷和等量的正離子(質(zhì)子-水合氫離子等)吸附在該負(fù)面，隨著溫度上升熱脫離速度變快，變化率的降低速度快，因此最終負(fù)面被上述正離子帶上正電。在背面的帶正電面?zhèn)龋徽撆_3接地還是未接地，通常都帶負(fù)電。
由此，在結(jié)晶內(nèi)在從負(fù)面(上面a)到正面(下面b)的方向產(chǎn)生電力 線，如圖1的電力線φ所示，在結(jié)晶的外部從負(fù)面?zhèn)瘸虼髿猱a(chǎn)生高電場。 該電場成為結(jié)晶溫度的變化越大(溫度上升梯度越大)則越強(qiáng)的電場。
以下，對該高電場引起的臭氧產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行說明。
(1) 由于該強(qiáng)電場，結(jié)晶周邊的部分氣體電離，游離的電子與結(jié)晶表 面碰撞，產(chǎn)生與其靜電能(轉(zhuǎn)化為動能)的大小相應(yīng)的波長的連續(xù)X射線 和結(jié)晶元素的特征X射線。本發(fā)明的情況是，箱體內(nèi)空間為大氣壓，因此 上述電子的平均自由行程縮短(在大氣中約為70nm)，即佳是高電場也不 能充分加速(動能小)，因此產(chǎn)生的X射線的波長變得非常長，其大部分 成為軟X射線。該軟X射線因氣體的壓力高，因此在大氣中能量被吸收而 不會泄漏到箱體外，對生物體的危險性也小。
(2) 由于該軟X射線被大氣中的氧分子吸收，因此部分氧分子解離。 其結(jié)果是在大氣中產(chǎn)生激發(fā)狀態(tài)的單個游離氧原子，其與其他氧離子締合 而生成臭氧。通常情況下氧的光子吸收在紫外線波長下較大，但軟X射線 的光子具有更大的能量，因此用1個軟X射線光子就使多個氧分子激發(fā)解 離，因此整體上因該軟X射線而使臭氧生成效率提高，在大氣中能夠產(chǎn)生 高濃度的臭氧。
(3) 進(jìn)而，利用上述結(jié)晶產(chǎn)生的高電場，由結(jié)晶熱解離的離子、電子 等帶電粒子(熱離子效應(yīng))與結(jié)晶周邊的氣體分子碰撞而產(chǎn)生放電。 一般 還認(rèn)為因該放電而在結(jié)晶周邊產(chǎn)生一種大氣壓等離子體現(xiàn)象，引起大氣中 氧分子的臭氧化。由于氣壓高，帶電粒子的平均自由行程短，該放電現(xiàn)象 只在結(jié)晶附近發(fā)生，因此在其附近集中地進(jìn)行臭氧化。
由于以上的理由，當(dāng)結(jié)晶溫度上升時，由于上述(1)(2)(3)的復(fù)合作用，大氣中的臭氧化得以高效地進(jìn)行。
II、結(jié)晶溫度處于下降過程(冷卻工序)時
雖然在結(jié)晶溫度下降的過程中，臭氧化效率略有下降，但也同樣產(chǎn)生 臭氧。
(4)溫度下降時結(jié)晶的極化率增大，帶負(fù)電的面的負(fù)電荷密度增高， 因此通常來講帶負(fù)電。在背側(cè)的正面通常來講帶正電，與臺是否接地?zé)o關(guān)。 因此，在結(jié)晶內(nèi)從正面向負(fù)面的方向產(chǎn)生電力線(電場)，在空間內(nèi)從加 熱-冷卻臺、箱體金屬面的正電荷向著結(jié)晶的負(fù)面的方向產(chǎn)生電場。與上 述同樣地，該電場使大氣中的部分氣體分子電離，該電子與箱體等碰撞而 產(chǎn)生X射線。但是，由于箱體內(nèi)的壓力高，因此該電子的飛翔行程顯著地 受到限制，只有部分與附近的氣體分子碰撞，由此產(chǎn)生的X射線^氣體 分子生成臭氧。
即，與溫度上升時同樣，上述高電場使大氣中的氧分子解離，產(chǎn)生的 '氣義態(tài)的單個氧原子與其他氧離子締合而生成臭氧。
這樣，即4吏在溫度下降時也生成若干的臭氧，但如圖2的曲線圖所示 其生成量比較少。
以上，在結(jié)晶的升溫-降溫這兩個的過程中，由于上述(l) ~ (4)的 動作，能夠在大氣中產(chǎn)生臭氧，但在本發(fā)明人等的實驗中，證實了結(jié)晶溫 度上升時臭氧生成量格外增多。
此外判明，溫度上升時越使其溫度梯度增大，即越使其發(fā)生劇烈的溫 度變化，臭氧生成效率也越提高。
以上對于使結(jié)晶的帶負(fù)電的面朝向上側(cè)(大氣側(cè))配置的情況進(jìn)行了 說明，使結(jié)晶的極化方向相反，即，4吏帶正電的面朝向上側(cè)配置時，在溫 度上升時和下降時產(chǎn)生相反的現(xiàn)象。即，在溫度下降階段臭氧生成效率改 善，但溫度下降的梯度沒有那么急陡，因此通常使帶負(fù)電的面朝上使用是 高效的。
通常，氣壓越高則臭氧生成量越多，但碰撞的帶電粒子的平均自由行 程也減小，因此臭氧生成區(qū)域伴隨壓力的增加而變窄。因此，可以根據(jù)臭
氧的使用目的選擇適當(dāng)?shù)臍怏w壓力，此外還可以根據(jù)需要附加氣體的攪拌 功能等，以使在寬范圍促進(jìn)臭氧產(chǎn)生。
圖3是著眼于上述結(jié)晶溫度上升時的臭氧產(chǎn)生效率，使箱體內(nèi)的大氣 連續(xù)地、高效地臭氧化的實施例。
圖中1為在常壓大氣被連續(xù)地導(dǎo)入-導(dǎo)出的箱體中，將5個同一規(guī)格的 鉭酸鋰(LiTa03)的異極像結(jié)晶體ABCDE與各自的熱^JL裝置A，B，C，D，E， 并排設(shè)置在內(nèi)部，利用控制電路4以時間差對各結(jié)晶體的加熱-冷卻的定 時進(jìn)行控制的實施例。即，是通過使熱激發(fā)的相位錯開，以使臭氧生成效 率連續(xù)地維持在高狀態(tài)的實例。
圖4是表示各結(jié)晶體ABCDE的熱激發(fā)循環(huán)的曲線圖，縱軸表示結(jié)晶的 溫度，橫軸表示加熱-冷卻的時間，A"B"C"D"E"表示各結(jié)晶體ABCDE的加 熱-冷卻溫度曲線。
如從曲線中可知，用約0.4小時將各結(jié)晶加熱到200X:，用約1.6小 時返回到常溫來進(jìn)行控制，以每兩個之間分別具有120/5分鐘的時間差反 復(fù)進(jìn)行加熱-冷卻。這些加熱-冷卻控制是根據(jù)來自控制電路4的信號通過 珀耳帖元件等熱激發(fā)機(jī)構(gòu)A，B，C，D，E，使各結(jié)晶的相位錯開而進(jìn)行控制。
這樣，各結(jié)晶依次處于臭氧化效率高的溫度上升過程，在箱體內(nèi)可連 續(xù)進(jìn)行臭氧化，將由空氣導(dǎo)入管5導(dǎo)入的大氣中的氧不間斷地連續(xù)進(jìn)行臭 氧化，從出口管6取出高濃度的臭氧化氣體。
在圖的實例中，對將5個異極像結(jié)晶體配置于一個平面內(nèi)的實例進(jìn)行 了說明，但也可以在一個平面內(nèi)或立體地配置更多的結(jié)晶體，這樣能夠連 續(xù)地生成更高濃度的臭氧氣體。
此外，通過利用珀耳帖效應(yīng)元件作為熱激發(fā)機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)目標(biāo)臭氧 濃度或用途容易且準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)加熱-冷卻循環(huán)的周期、達(dá)到的最高溫度。
再者，圖3的箱體1是由金屬制造時，為了防止產(chǎn)生的臭氧所造成的 氧化-腐蝕，同時為了避免由此消耗臭氧，優(yōu)選如虛線f所示在內(nèi)側(cè)進(jìn)行 氟樹脂涂布，或者使用適當(dāng)?shù)目寡趸瘎?br> 再者，在本發(fā)明實施例中，作為結(jié)晶的熱激發(fā)機(jī)構(gòu)例示了采用珀耳帖
元件的加熱-冷卻裝置，但也可以組合加熱器加熱-微波加熱、激光方式和 各種致冷劑結(jié)構(gòu)，而且也可以并用對結(jié)晶自身施以電致伸縮、機(jī)械加壓從 而使極化紊亂而產(chǎn)生電場的機(jī)構(gòu)。
以上，本發(fā)明使用預(yù)先使極化方向一致的異極像結(jié)晶體，誘發(fā)不能追 隨由熱激發(fā)所引起的結(jié)晶內(nèi)所產(chǎn)生的自發(fā)極化的變化而使外部的電平衡 狀態(tài)紊亂，由此使結(jié)晶內(nèi)外產(chǎn)生強(qiáng)電場，這是臭氧產(chǎn)生機(jī)理的基^t念， 對于極化方向不一致的已中和的結(jié)晶體，即使熱激發(fā)也不能得到對臭氧生 成有效的高電場、帶電粒子的放電現(xiàn)象。
此外，對結(jié)晶體賦予溫度變化是重要的，即使維持在高溫下，如果是 恒定溫度也不會產(chǎn)生高電場，因此不能獲得足夠的臭氧生成效果。
為了得到極化方向一致的結(jié)晶，已知在結(jié)晶生長階段控制其生長過程 的方法、對結(jié)晶進(jìn)行電處理而使極化方向一致的方法等。
如上所述在本發(fā)明的實施例中，在結(jié)晶周邊的氣壓為常壓或常壓以上 的高壓力氣氛中，利用由于結(jié)晶的熱潮i所產(chǎn)生的電荷不均衡而解離的熱離子(熱離子效應(yīng))、游離電子產(chǎn)生的軟x射線、高電場產(chǎn)生的氧分子的解離-締合等復(fù)合效果而生成臭氧，但由于結(jié)晶周邊的氣氛與真空不同， 是常壓或常壓以上的高壓氣氛，因此處于氧濃度也高的狀態(tài)，而且?guī)щ娏?子的平均自由行程也變短，因此與結(jié)晶附近的氣體分子的碰撞、分子解離 也容易發(fā)生，與分子間碰撞產(chǎn)生的放電-等離子作用配合，能夠提高氧分 子的臭氧化效率。此外顯而易見，特別是通過將含氧率高的氣體導(dǎo)入義生 部(箱體內(nèi))，能夠連續(xù)地獲得更高濃度的臭氧氣體。
以上實施例對于比較小型的簡易型的臭氧生成裝置進(jìn)行了例示，M 于大型半導(dǎo)體工藝、大型設(shè)備-大型構(gòu)件的凈化等需要大量臭氧的情況， 通過^f吏箱體為大型并且增加結(jié)晶體的數(shù)目能夠容易地應(yīng)對。在這種情況 下，由于完全不需要真空氣氛，因此應(yīng)對也筒單。
權(quán)利要求
1.使用異極像結(jié)晶的臭氧生成方法，其特征在于在常壓以上的大氣氣氛中配置極化方向都朝著一個方向的異極像結(jié)晶體，通過對該異極像結(jié)晶體進(jìn)行周期性地加熱-冷卻，使得在該結(jié)晶體附近的大氣中產(chǎn)生高電場，利用該高電場產(chǎn)生的軟X射線以及大氣中氧分子的解離-再結(jié)合的復(fù)合作用將箱體內(nèi)的氧分子臭氧化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用異極像結(jié)晶的臭氧生成方法，其特征 在于將結(jié)晶體的加熱-冷卻溫度設(shè)定在從常溫到小于該結(jié)晶體的居里溫 度的范圍內(nèi)。
3. 使用異極像結(jié)晶的臭氧生成裝置，其特征在于在封入了常壓以 上的大氣的箱體內(nèi)配置極化方向都朝著一個方向的異極像結(jié)晶體，使它的 一極性側(cè)表面直接面向于大氣，在結(jié)晶體的另一側(cè)配置將其熱激發(fā)的機(jī) 構(gòu)，通過該熱激發(fā)機(jī)構(gòu)周期性地升降上述結(jié)晶體的溫度，從而在結(jié)晶體的 周邊產(chǎn)生高電場，利用該高電場所產(chǎn)生的軟X射線和結(jié)晶周邊的帶電粒子的運(yùn)動將箱體內(nèi)的氧分子臭氧化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用異極像結(jié)晶的臭氧生成裝置，其特征 在于在異極〗象結(jié)晶體的一面配置珀耳帖效應(yīng)元件，同時設(shè)置對外加于該 珀耳帖效應(yīng)元件的電流極性進(jìn)行周期性地切換、控制的機(jī)構(gòu)，由此使結(jié)晶 體的溫度周期性地升降。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的使用異極像結(jié)晶的臭氧生成裝置，其 特征在于在箱體內(nèi)配置多個異極像結(jié)晶體，錯開各結(jié)晶體的溫度升降周 期的相位而分別對各結(jié)晶體進(jìn)行熱激發(fā)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3 ~ 5中任一項所述的使用異極像結(jié)晶的臭氧生成裝 置，其特征在于同時設(shè)置有將含氧氣體(大氣等)連續(xù)導(dǎo)入箱體內(nèi)的機(jī) 構(gòu)、將箱體內(nèi)生成的含有臭氧的氣體導(dǎo)出到所需位置的機(jī)構(gòu)、檢測箱體內(nèi)臭氧濃度的機(jī)構(gòu)、根據(jù)該臭氧濃度檢測機(jī)構(gòu)的輸出對來自箱體的臭氧氣體 導(dǎo)出量進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及不需要高壓電源、真空裝置，在大氣中簡單地生成高濃度臭氧的方法和裝置，其中通過在大氣中將極化方向一致的異極像結(jié)晶體反復(fù)加熱、冷卻，使得在結(jié)晶體周邊的氣氛中生成高濃度的臭氧氣體。
文檔編號C01B13/10GK101208265SQ20068001812
公開日2008年6月25日 申請日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者中西義一, 伊藤嘉昭, 吉門進(jìn)三 申請人:國立大學(xué)法人京都大學(xué);學(xué)校法人同志社;中西義一