JP2001183303A - オゾン発生素子の異常検出方法およびその装置 - Google Patents
オゾン発生素子の異常検出方法およびその装置Info
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】欠陥部を確実に検出し、製造時のオゾン発生素
子の良否を精度よく判定する方法を得る。 【解決手段】本発明のオゾン発生素子の異常検出方法
は、沿面放電を発生させた時の放電光(9) の状態に着目
したもので、オゾン発生素子に高周波高電圧を印加して
放電させ、放電光(9) が発生しない非放電領域をカメラ
11により測定し、非放電領域の長さによって素子の異常
を判定する構成にしている。また、非放電領域を測定す
る時間を印加電圧の０. ５〜１. ０サイクルとし、非放
電領域の長さが５ｍｍ以上連続して存在する場合を異常
と判定するレベルにするとよい。
子の良否を精度よく判定する方法を得る。 【解決手段】本発明のオゾン発生素子の異常検出方法
は、沿面放電を発生させた時の放電光(9) の状態に着目
したもので、オゾン発生素子に高周波高電圧を印加して
放電させ、放電光(9) が発生しない非放電領域をカメラ
11により測定し、非放電領域の長さによって素子の異常
を判定する構成にしている。また、非放電領域を測定す
る時間を印加電圧の０. ５〜１. ０サイクルとし、非放
電領域の長さが５ｍｍ以上連続して存在する場合を異常
と判定するレベルにするとよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、沿面放電によりオ
ゾンを発生させるオゾン発生素子の異常検出方法および
その装置に関する。
ゾンを発生させるオゾン発生素子の異常検出方法および
その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沿面放電方式のオゾン発生素子は、放電
電極、接地電極および誘電体より構成され、放電電極と
接地電極の間に誘電体を挟んだ構造になっている。この
オゾン発生素子の製造時に、放電電極と誘電体との境界
層の接着不良による剥離や放電電極近傍の誘電体部の傷
など欠陥が発生する。このような欠陥が存在すると、オ
ゾン発生量の低下や構成材料の異常劣化による寿命の低
下など品質低下の原因となる。このため、製造段階で欠
陥部のある不良素子を取り除く方法として、素子の放電
電極近傍を上部から顕微鏡を用いて目視により観察して
いた。
電極、接地電極および誘電体より構成され、放電電極と
接地電極の間に誘電体を挟んだ構造になっている。この
オゾン発生素子の製造時に、放電電極と誘電体との境界
層の接着不良による剥離や放電電極近傍の誘電体部の傷
など欠陥が発生する。このような欠陥が存在すると、オ
ゾン発生量の低下や構成材料の異常劣化による寿命の低
下など品質低下の原因となる。このため、製造段階で欠
陥部のある不良素子を取り除く方法として、素子の放電
電極近傍を上部から顕微鏡を用いて目視により観察して
いた。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】ところが、従来の放
電電極の上部からの観察では、素子の厚み方向の剥離な
どの欠陥部を識別することは困難である。また、横方向
からの観察にしても、微小な領域であり、誘電体と樹脂
が同一色の場合、識別が非常に難しく、欠陥部を見落と
す場合が多く見られた。このようなオゾン発生素子の初
期の剥離や傷を見落とした場合、発生効率の悪い素子や
寿命の短い素子が出ることになる。そこで、本発明は素
子に電圧を印加したときに発生する放電光を用いること
により、欠陥部を確実に検出し、製造時のオゾン発生素
子の良否を精度よく判定する方法を提供することを目的
とする。
電電極の上部からの観察では、素子の厚み方向の剥離な
どの欠陥部を識別することは困難である。また、横方向
からの観察にしても、微小な領域であり、誘電体と樹脂
が同一色の場合、識別が非常に難しく、欠陥部を見落と
す場合が多く見られた。このようなオゾン発生素子の初
期の剥離や傷を見落とした場合、発生効率の悪い素子や
寿命の短い素子が出ることになる。そこで、本発明は素
子に電圧を印加したときに発生する放電光を用いること
により、欠陥部を確実に検出し、製造時のオゾン発生素
子の良否を精度よく判定する方法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は沿面放電を発生させた時の放電光の状態
に着目したものである。すなわち、放電電極と大地に接
地された接地電極との間に誘電体を有し、前記放電電極
と前記接地電極間に高周波高電圧を印加することにより
放電電極近傍の誘電体表面に沿面放電を発生させる沿面
放電式のオゾン発生素子の異常検出方法において、前記
オゾン発生素子に前記高周波高電圧を印加して放電を発
生させ、放電光が発生しない非放電領域を測定し、前記
非放電領域の長さによって製造時の素子の異常を判定す
る構成にしている。また、前記非放電領域を測定する時
間を印加電圧の０. ５〜１. ０サイクルとし、異常と判
定するレベルを前記非放電領域の長さが５ｍｍ以上連続
して存在する場合にするとよい。また、本発明のオゾン
発生素子の異常検出装置は、放電電極と大地に接地され
る接地電極との間に誘電体を有するオゾン発生素子と、
前記放電電極と前記接地電極間に高周波高電圧を印加す
る電源と、前記オゾン発生素子と前記電源との間に設け
た検出インピーダンスと、前記放電電極近傍の沿面に放
電する放電光を測定するカメラと、前記カメラに測定指
令を出す位相パルスジェネレータと、前記検出インピー
ダンスと位相パルスジェネレータとの間に設けた放電電
流測定回路とからなる構成にしたものである。
めに、本発明は沿面放電を発生させた時の放電光の状態
に着目したものである。すなわち、放電電極と大地に接
地された接地電極との間に誘電体を有し、前記放電電極
と前記接地電極間に高周波高電圧を印加することにより
放電電極近傍の誘電体表面に沿面放電を発生させる沿面
放電式のオゾン発生素子の異常検出方法において、前記
オゾン発生素子に前記高周波高電圧を印加して放電を発
生させ、放電光が発生しない非放電領域を測定し、前記
非放電領域の長さによって製造時の素子の異常を判定す
る構成にしている。また、前記非放電領域を測定する時
間を印加電圧の０. ５〜１. ０サイクルとし、異常と判
定するレベルを前記非放電領域の長さが５ｍｍ以上連続
して存在する場合にするとよい。また、本発明のオゾン
発生素子の異常検出装置は、放電電極と大地に接地され
る接地電極との間に誘電体を有するオゾン発生素子と、
前記放電電極と前記接地電極間に高周波高電圧を印加す
る電源と、前記オゾン発生素子と前記電源との間に設け
た検出インピーダンスと、前記放電電極近傍の沿面に放
電する放電光を測定するカメラと、前記カメラに測定指
令を出す位相パルスジェネレータと、前記検出インピー
ダンスと位相パルスジェネレータとの間に設けた放電電
流測定回路とからなる構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。沿面放電方式のオゾン発生素子の放
電状態を図１の模式図に示す。（ａ）は側断面図、
（ｂ）は平面図である。図において、１はオゾン発生素
子であり、放電電極２、接地電極３および誘電体４より
構成され、放電電極２と接地電極３の間に誘電体４を挟
んだ構造になっている。６は放電、７は放電領域、８は
非放電領域、１８は欠陥部である。放電電極２と接地電
極３の間に周波数１０〜５０ｋＨｚ、電圧３〜２０ｋＶ
の高周波高電圧を印加すると、放電電極２の側面より放
電６が発生し、誘電体４の表面において放電領域７を形
成し、オゾンが発生する。この高周波高電圧の印加時の
放電状態を観察すると、剥離による空気ギャップが存在
する場合、部分的に放電の発生しにくい非放電領域８が
形成されることが分かった。また、傷などが存在する場
合、その傷により電界が集中し放電の強い領域や逆に発
生しにくい領域など放電の分布が一様でないことが分か
った。そこで、この非放電領域８を測定し、良否の判定
をおこなうようにしたものである。図２は本発明のオゾ
ン発生素子の異常検出装置を示すブロック図である。図
において、５は高周波高電圧を印加する電源、９は放電
光、１０はレンズ、１１はカメラ、１２は検出インピ−
ダンス、１３は放電電流測定回路、１４は位相パルスジ
ェネレ−タである。
基づいて説明する。沿面放電方式のオゾン発生素子の放
電状態を図１の模式図に示す。（ａ）は側断面図、
（ｂ）は平面図である。図において、１はオゾン発生素
子であり、放電電極２、接地電極３および誘電体４より
構成され、放電電極２と接地電極３の間に誘電体４を挟
んだ構造になっている。６は放電、７は放電領域、８は
非放電領域、１８は欠陥部である。放電電極２と接地電
極３の間に周波数１０〜５０ｋＨｚ、電圧３〜２０ｋＶ
の高周波高電圧を印加すると、放電電極２の側面より放
電６が発生し、誘電体４の表面において放電領域７を形
成し、オゾンが発生する。この高周波高電圧の印加時の
放電状態を観察すると、剥離による空気ギャップが存在
する場合、部分的に放電の発生しにくい非放電領域８が
形成されることが分かった。また、傷などが存在する場
合、その傷により電界が集中し放電の強い領域や逆に発
生しにくい領域など放電の分布が一様でないことが分か
った。そこで、この非放電領域８を測定し、良否の判定
をおこなうようにしたものである。図２は本発明のオゾ
ン発生素子の異常検出装置を示すブロック図である。図
において、５は高周波高電圧を印加する電源、９は放電
光、１０はレンズ、１１はカメラ、１２は検出インピ−
ダンス、１３は放電電流測定回路、１４は位相パルスジ
ェネレ−タである。
【０００６】いま、オゾン発生素子１に電源５より周波
数１０〜５０ｋＨｚ、電圧３〜２０ｋＶの高周波高電圧
を印加すると、放電電極２の端部から誘電体４の沿面に
沿って放電６が発生し放電光９が現れる。その放電光９
をレンズ１０を通してカメラ１１により撮影する。撮影
の際、放電光９の露光時間と電圧の位相を任意に調整で
きるようにする。すなわち、オゾン発生素子１に直列に
つないだ検出インピ−ダンス１２により、放電電流測定
回路１３を通して放電電流を取り込み、その放電電流が
発生するときの電圧位相を検出し、カメラ１１のシャッ
タを始動させる。カメラ１１の露光時間は、位相パルス
ジェネレ−タ１４により決定する。このようにして、任
意の電圧位相において任意の露光時間の放電光を撮影す
ることができる。放電電極２と接地電極３の間に高周波
高電圧を連続して印加した場合、見かけ上の放電光９
は、放電電極２の全ての部分より一様に発生しているよ
うに見え、欠陥部１８の有無による違いを見ることはで
きない。しかしながら、実際は、剥離の欠陥が存在する
場合、欠陥部１８から発生する放電の数は少なくなって
おり、カメラ１１により撮影し、その撮影時間を短くし
ていくと欠陥部から放電は発生しなくなる。つまり、撮
影時間を短くしすぎると欠陥のない正常な部分での放電
も無くなる。これは、図３のオゾン発生素子の印加電圧
と放電電流の関係を示す波形図により説明できる。図に
おいて、１５は放電電流、１６は放電期間、１７は非放
電期間である。すなわち、放電は電圧の同じ位相で発生
し、放電電流１５をオシロで観察すると、放電期間１６
と非放電期間１７が存在する。この現象は１サイクルご
とにほぼ同じ波形が繰り返される。したがって、撮影時
間を０．５サイクル以上にすると放電期間１６において
正又は負の放電電流１５が必ず存在し、放電が発生す
る。これ以上撮影時間を長くすると、条件により、欠陥
部１８から放電が出る確率が多くなる。一方、０．５サ
イクルより短くなると、放電の全く発生しない位相、す
なわち、非放電期間１７が存在し、その非放電期間１７
で撮影した場合は、剥離などの欠陥のない正常な領域に
おいても放電は発生しない。
数１０〜５０ｋＨｚ、電圧３〜２０ｋＶの高周波高電圧
を印加すると、放電電極２の端部から誘電体４の沿面に
沿って放電６が発生し放電光９が現れる。その放電光９
をレンズ１０を通してカメラ１１により撮影する。撮影
の際、放電光９の露光時間と電圧の位相を任意に調整で
きるようにする。すなわち、オゾン発生素子１に直列に
つないだ検出インピ−ダンス１２により、放電電流測定
回路１３を通して放電電流を取り込み、その放電電流が
発生するときの電圧位相を検出し、カメラ１１のシャッ
タを始動させる。カメラ１１の露光時間は、位相パルス
ジェネレ−タ１４により決定する。このようにして、任
意の電圧位相において任意の露光時間の放電光を撮影す
ることができる。放電電極２と接地電極３の間に高周波
高電圧を連続して印加した場合、見かけ上の放電光９
は、放電電極２の全ての部分より一様に発生しているよ
うに見え、欠陥部１８の有無による違いを見ることはで
きない。しかしながら、実際は、剥離の欠陥が存在する
場合、欠陥部１８から発生する放電の数は少なくなって
おり、カメラ１１により撮影し、その撮影時間を短くし
ていくと欠陥部から放電は発生しなくなる。つまり、撮
影時間を短くしすぎると欠陥のない正常な部分での放電
も無くなる。これは、図３のオゾン発生素子の印加電圧
と放電電流の関係を示す波形図により説明できる。図に
おいて、１５は放電電流、１６は放電期間、１７は非放
電期間である。すなわち、放電は電圧の同じ位相で発生
し、放電電流１５をオシロで観察すると、放電期間１６
と非放電期間１７が存在する。この現象は１サイクルご
とにほぼ同じ波形が繰り返される。したがって、撮影時
間を０．５サイクル以上にすると放電期間１６において
正又は負の放電電流１５が必ず存在し、放電が発生す
る。これ以上撮影時間を長くすると、条件により、欠陥
部１８から放電が出る確率が多くなる。一方、０．５サ
イクルより短くなると、放電の全く発生しない位相、す
なわち、非放電期間１７が存在し、その非放電期間１７
で撮影した場合は、剥離などの欠陥のない正常な領域に
おいても放電は発生しない。
【０００７】図４はオゾン発生素子の放電光の撮影結果
を示す図で、（ａ）はオゾン発生素子の平面模式図、
（ｂ）は半サイクルの放電状態を示す写真、（ｃ）は１
サイクルの放電状態を示す写真である。放電電極２と誘
電体４の境界部に剥離が発生した欠陥部１８が存在する
試料について、撮影時間を半サイクルと１サイクルの場
合の放電光９で、両方の場合とも欠陥部１８では放電が
発生していないことが分かる。欠陥部１８がある場合
は、この図のように、放電光の見えない部分が連続して
存在する場合で、短い間隔での発光の発生、消滅が繰り
返されている領域は、放電の発生の時間差の関係で生じ
るので、欠陥部ではない。したがって、放電光９が５ｍ
ｍ以上連続して見えない場合に欠陥部と判断する。放電
光の見えない領域を判断する場合、０．５〜１サイクル
の間で放電光を見た場合が、放電期間が必ず存在するに
もかかわらず、放電の発生回数が少ないため、放電の欠
落部が出る確率が大きい。そこで、実際の場合では、
０．５〜１サイクル分の放電光を数回観察すると、欠陥
部では、放電が欠落していることが分かり、不良品の選
別が可能となる。
を示す図で、（ａ）はオゾン発生素子の平面模式図、
（ｂ）は半サイクルの放電状態を示す写真、（ｃ）は１
サイクルの放電状態を示す写真である。放電電極２と誘
電体４の境界部に剥離が発生した欠陥部１８が存在する
試料について、撮影時間を半サイクルと１サイクルの場
合の放電光９で、両方の場合とも欠陥部１８では放電が
発生していないことが分かる。欠陥部１８がある場合
は、この図のように、放電光の見えない部分が連続して
存在する場合で、短い間隔での発光の発生、消滅が繰り
返されている領域は、放電の発生の時間差の関係で生じ
るので、欠陥部ではない。したがって、放電光９が５ｍ
ｍ以上連続して見えない場合に欠陥部と判断する。放電
光の見えない領域を判断する場合、０．５〜１サイクル
の間で放電光を見た場合が、放電期間が必ず存在するに
もかかわらず、放電の発生回数が少ないため、放電の欠
落部が出る確率が大きい。そこで、実際の場合では、
０．５〜１サイクル分の放電光を数回観察すると、欠陥
部では、放電が欠落していることが分かり、不良品の選
別が可能となる。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればオゾ
ン発生素子の非放電領域を測定するようにしたので、放
電電極近傍の剥離や傷などの欠陥部が確実に検出できる
ようになり、製造時のオゾン発生素子の良否を精度よく
判定できる効果がある。
ン発生素子の非放電領域を測定するようにしたので、放
電電極近傍の剥離や傷などの欠陥部が確実に検出できる
ようになり、製造時のオゾン発生素子の良否を精度よく
判定できる効果がある。
【図１】オゾン発生素子の放電状態を示す模式図で、
（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。
（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明のオゾン発生素子の異常検出装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】オゾン発生素子の印加電圧と放電電流の関係を
示す波形図である。
示す波形図である。
【図４】オゾン発生素子の放電光の撮影結果を示す図
で、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は半サイクルの放電状
態を示す写真、（ｃ）は１サイクルの放電状態を示す写
真である。
で、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は半サイクルの放電状
態を示す写真、（ｃ）は１サイクルの放電状態を示す写
真である。
１：オゾン発生素子 １１：カメラ ２：放電電極 １２：検出インピ−ダン
ス ３：接地電極 １３：放電電流測定回路 ４：誘電体 １４：位相パルスジェネ
レ−タ ５：電源 １５：放電電流 ６：放電 １６：放電期間 ７：放電領域 １７：非放電期間 ８：非放電領域 １８：欠陥部 ９：放電光 １０：レンズ
ス ３：接地電極 １３：放電電流測定回路 ４：誘電体 １４：位相パルスジェネ
レ−タ ５：電源 １５：放電電流 ６：放電 １６：放電期間 ７：放電領域 １７：非放電期間 ８：非放電領域 １８：欠陥部 ９：放電光 １０：レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】放電電極と大地に接地された接地電極との
間に誘電体を有し、前記放電電極と前記接地電極間に高
周波高電圧を印加することにより放電電極近傍の誘電体
表面に沿面放電を発生させる沿面放電式のオゾン発生素
子の異常検出方法において、 前記オゾン発生素子に前記高周波高電圧を印加して放電
を発生させ、放電光が発生しない非放電領域を測定し、
前記非放電領域の長さによって製造時の素子の異常を判
定することを特徴とするオゾン発生素子の異常検出方
法。 - 【請求項２】前記非放電領域を測定する時間を印加電圧
の０. ５〜１. ０サイクルとし、異常と判定するレベル
を前記非放電領域の長さを５ｍｍ以上連続して存在する
場合とする請求項１記載のオゾン発生素子の異常検出方
法。 - 【請求項３】放電電極と大地に接地される接地電極との
間に誘電体を有するオゾン発生素子と、前記放電電極と
前記接地電極間に高周波高電圧を印加する電源と、前記
オゾン発生素子と前記電源との間に設けた検出インピー
ダンスと、前記放電電極近傍の沿面に放電する放電光を
測定するカメラと、前記カメラに測定指令を出す位相パ
ルスジェネレータと、前記検出インピーダンスと位相パ
ルスジェネレータとの間に設けた放電電流測定回路とか
らなり、前記オゾン発生素子に前記高周波高電圧を印加
して放電を発生させ、放電光が発生しない非放電領域を
測定し、前記非放電領域の長さによって製造時の素子の
異常を判定することを特徴とするオゾン発生素子の異常
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36639499A JP2001183303A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | オゾン発生素子の異常検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36639499A JP2001183303A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | オゾン発生素子の異常検出方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183303A true JP2001183303A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18486681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36639499A Pending JP2001183303A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | オゾン発生素子の異常検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007091531A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toyota Auto Body Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2012137031A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| CN104155251A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-19 | 华北电力大学（保定） | 一种臭氧发生及监测模拟系统 |
-
1999
- 1999-12-24 JP JP36639499A patent/JP2001183303A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007091531A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toyota Auto Body Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2012137031A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| CN104155251A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-19 | 华北电力大学（保定） | 一种臭氧发生及监测模拟系统 |
| CN104155251B (zh) * | 2014-08-21 | 2017-01-18 | 华北电力大学（保定） | 一种臭氧发生及监测模拟系统 |
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