JP2014010934A - Discharge element and discharge device - Google Patents

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Daisuke Megumi
大輔 惠
Yoshifumi Ogiso
美文 小木曽
Osamu Sakai
道 酒井
Shoji Zaiki
祥次 財木
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ZAIKI CO Ltd
Murata Manufacturing Co Ltd
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ZAIKI CO Ltd
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a discharge element increasing efficiency for carrying active species generated by discharge to the outside of a discharge element, facilitating drawing of an electrode and facilitating connection to the outside; and a discharge device.SOLUTION: A plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes are arranged alternately in parallel on a same plane. The first electrodes and the second electrodes are bundled respectively and include electrically connected drawing terminals 31L, 32L, 31R and 32R. An electron weaving region DA is a part of fabric including the first electrodes and the second electrodes as a weft and silk thread as a warp. The first electrodes and the second electrodes are, for example, an aluminum wire having a surface on which a dielectric film is formed by anode oxidation.

Description

本発明は、イオンやオゾンの発生に用いられる放電素子、およびその放電素子と駆動電圧を発生させる電源回路とを備えた放電デバイスに関する。   The present invention relates to a discharge device used for generating ions and ozone, and a discharge device including the discharge device and a power supply circuit for generating a drive voltage.

放電空間に露出する誘電体を介して生じる放電現象は誘電体バリア放電と呼ばれる。誘電体バリア放電を用いて、空気清浄、消臭などを行う放電デバイスは広く用いられている。   The discharge phenomenon that occurs through the dielectric exposed to the discharge space is called dielectric barrier discharge. Discharge devices that perform air cleaning, deodorization, and the like using dielectric barrier discharge are widely used.

誘電体板の表面と内部に形成された電極に電圧を印加することによってイオンを発生するイオン発生素子が特許文献1に示されている。
図1(A)は特許文献1に示されているイオン発生素子1の斜視図、図1(B)は図1(A)におけるA−A部分の断面図である。このイオン発生素子は、平板状の上部誘電体3の表面に設けられた表面電極5、上部誘電体3と下部誘電体2との間に埋設され且つ表面電極5に対し平行に設けられた埋設電極6、表面電極5に導通する上部導通部10、この上部導通部10に導通する、下部誘電体3の表面に形成された表面電極接点7、および埋設電極6に導通する、下部誘電体2の表面に形成された内部電極接点8を有している。
Patent Document 1 discloses an ion generating element that generates ions by applying a voltage to an electrode formed on the surface and inside of a dielectric plate.
FIG. 1A is a perspective view of an ion generating element 1 disclosed in Patent Document 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. This ion generating element is embedded in a surface electrode 5 provided on the surface of the flat upper dielectric 3, embedded between the upper dielectric 3 and the lower dielectric 2, and provided parallel to the surface electrode 5. The lower dielectric 2, which is electrically connected to the electrode 6, the upper conductive portion 10 that is conductive to the surface electrode 5, the surface electrode contact 7 formed on the surface of the lower dielectric 3 that is conductive to the upper conductive portion 10, and the embedded electrode 6. The internal electrode contact 8 is formed on the surface.

特許文献1には、前記表面電極5を格子状や線状など電界集中が起こりやすい形状とすることが記載されている。このように電界集中が起こりやすい形状とすることによって、印加電圧が低くても放電させることができる。   Patent Document 1 describes that the surface electrode 5 has a shape in which electric field concentration tends to occur, such as a lattice shape or a line shape. By adopting a shape in which electric field concentration tends to occur in this way, discharge can be performed even when the applied voltage is low.

特許第3847105号公報Japanese Patent No. 3847105

特許文献1に示されているイオン発生素子は、誘電体を挟んで電極を対向させている。プラズマは少なくとも片方の電極の表面で生じるため、図1に示される構造では、誘電体が板状であるため、発生したプラズマ中を空気などのガスが通り抜けることができず、放電により生成される活性種を素子の外へ運ぶ効率が悪い。また、表面電極接点7および内部電極接点8の引出しのために、表面電極用縦断導通部11および内部電極用縦断導通部12を設ける必要があり、構造が複雑で、製造工数も多いという問題がある。   In the ion generating element disclosed in Patent Document 1, electrodes are opposed to each other with a dielectric interposed therebetween. Since plasma is generated on the surface of at least one of the electrodes, in the structure shown in FIG. 1, since the dielectric is plate-like, gas such as air cannot pass through the generated plasma and is generated by discharge. The efficiency of carrying active species out of the device is poor. Further, it is necessary to provide the surface electrode longitudinal conducting portion 11 and the internal electrode longitudinal conducting portion 12 for drawing out the surface electrode contact 7 and the internal electrode contact 8, and there is a problem that the structure is complicated and the number of manufacturing steps is large. is there.

本発明は上記問題を解決すべき課題とし、放電により生成される活性種を放電素子の外へ運ぶ効率を高め、電極の引き出しを容易にし、外部との接続を容易にした放電素子および放電デバイスを提供することを目的としている。   DISCLOSURE OF THE INVENTION Disclosed is a discharge element and a discharge device in which the above-described problems are to be solved, the efficiency of carrying active species generated by discharge to the outside of the discharge element is increased, the electrode is easily pulled out, and the external connection is facilitated The purpose is to provide.

(1)本発明の放電素子は、第1の電位が印加される複数の第1電極と第2の電位が印加される複数の第2電極とが交互に平行に同一平面上に配列され、
前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ束ねられて電気的に接続された引き出し端子を備えたことを特徴としている。
(1) In the discharge element of the present invention, a plurality of first electrodes to which a first potential is applied and a plurality of second electrodes to which a second potential is applied are alternately arranged in parallel on the same plane,
The plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are respectively bundled and provided with lead terminals that are electrically connected.

(2)前記複数の第1電極および前記複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の対向する二辺に前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ引き出されていることが好ましい。 (2) The array region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are arranged on two opposite sides of the rectangular array region. It is preferable that each is pulled out.

(3)また、前記複数の第1電極および前記複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の一辺に前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ引き出されていることが好ましい。 (3) The array region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are respectively disposed on one side of the rectangular array region. It is preferable that it is pulled out.

(4)前記第1電極または前記第2電極の少なくとの一方は金属ワイヤー(糸状の導体)で構成されていることが好ましい。 (4) It is preferable that at least one of the first electrode and the second electrode is formed of a metal wire (thread-like conductor).

(5)前記金属ワイヤーは金属表面に誘電体膜が形成されたものであることが好ましい。 (5) It is preferable that the metal wire has a dielectric film formed on the metal surface.

(6)前記誘電体膜は金属表面の陽極酸化により形成されたものであることが好ましい。 (6) It is preferable that the dielectric film is formed by anodic oxidation of a metal surface.

(7)前記金属ワイヤーは陽極酸化により表面に誘電体膜が形成されたアルミニウムワイヤーであることが好ましい。 (7) The metal wire is preferably an aluminum wire having a dielectric film formed on the surface by anodic oxidation.

(8)前記第1電極および前記第2電極は、絶縁性の経糸とともに織られた緯糸であることが好ましい。 (8) The first electrode and the second electrode are preferably wefts woven together with insulating warp.

(9)前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ絶縁性の経糸とともに織られ、前記第1電極と前記絶縁性の経糸とで織られた部分と、前記第2電極と前記絶縁性の経糸とで織られた部分とは、分離されて二層で引き出されたものであることが好ましい。 (9) The first electrode and the second electrode are each woven together with an insulating warp, a portion woven with the first electrode and the insulating warp, the second electrode and the insulating warp The portion woven with the warp is preferably separated and pulled out in two layers.

(10)本発明の放電デバイスは、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の放電素子と、この放電素子に駆動電圧を印加する電源回路とを備える。 (10) A discharge device of the present invention includes the discharge element according to any one of (1) to (9) above and a power supply circuit that applies a drive voltage to the discharge element.

本発明によれば、放電により生成される活性種を素子の外へ効率良く運ぶことができる。また、電極の引き出しが容易になり、外部との接続を容易にできる。   According to the present invention, active species generated by discharge can be efficiently carried out of the device. In addition, the electrode can be easily pulled out and can be easily connected to the outside.

図1(A)は特許文献1に示されているイオン発生素子1の斜視図、図1(B)は図1(A)におけるA−A部分の断面図である。FIG. 1A is a perspective view of an ion generating element 1 disclosed in Patent Document 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図2は第1の実施形態の放電素子101の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the discharge element 101 of the first embodiment. 図3(A)は、放電素子101の第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bをジャガード織機で織ることにより構成された織物の斜視図である。FIG. 3A is a perspective view of a fabric formed by weaving the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b of the discharge element 101 with a jacquard loom. 図4は、図3に示した織物の全体を簡略化して表した図である。FIG. 4 is a simplified view of the entire fabric shown in FIG. 図5(A)はアルミニウムワイヤーを束ねた後に引き出し端子31L,32L,31R,32Rを接続した状態を示す図(写真)である。図5(B)は電極織込領域DAの拡大図(写真)である。FIG. 5A is a diagram (photograph) showing a state in which the lead terminals 31L, 32L, 31R, and 32R are connected after bundling aluminum wires. FIG. 5B is an enlarged view (photograph) of the electrode weaving area DA. 図6は、放電素子を備えた放電デバイスの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a discharge device including a discharge element. 図7は三種のガスにおける放電状態の写真である。FIG. 7 is a photograph of the discharge state in the three types of gases. 図8は第2の実施形態の放電素子102の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the discharge element 102 of the second embodiment. 図9(A)は、放電素子102の第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bの平織りにより構成された織物の斜視図である。FIG. 9A is a perspective view of a fabric formed by plain weaving of the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b of the discharge element 102. FIG.

《第1の実施形態》
第1の実施形態の放電素子について各図を参照して説明する。
図2は第1の実施形態の放電素子101の平面図である。この放電素子101は、複数の第1電極21a,21bおよび複数の第2電極22a,22bを備えている。これらの第1電極および第2電極は表面に誘電体膜が形成されている。第1電極と第2電極とは交互に平行に同一平面上に配列されている。図2においては、第1電極と第2電極についてそれぞれ2本分の電極のみを表している。
<< First Embodiment >>
The discharge element of 1st Embodiment is demonstrated with reference to each figure.
FIG. 2 is a plan view of the discharge element 101 of the first embodiment. The discharge element 101 includes a plurality of first electrodes 21a and 21b and a plurality of second electrodes 22a and 22b. A dielectric film is formed on the surface of the first electrode and the second electrode. The first electrode and the second electrode are alternately arranged in parallel on the same plane. FIG. 2 shows only two electrodes for the first electrode and the second electrode.

複数の第1電極21a,21bは束ねられて、引き出し端子31に電気的に接続されている。同様に、複数の第2電極22a,22bは束ねられて、引き出し端子32に電気的に接続されている。この引き出し端子31に第1電位が印加され、引き出し端子32に第2電位が印加される。すなわち、引き出し端子31と32との間に所定の交流または直流の駆動電圧が印加される。このことにより、第1電極21aとそれに隣接する第2電極22aとの間、第1電極21bとそれに隣接する第2電極22a,22bとの間にそれぞれ前記駆動電圧が印加される。これらの第1電極21a,21bと第2電極22a,22bとの間が放電部DGである。各電極には誘電体膜が形成されているので、これらの放電部DGで誘電体バリア放電が生じる。   The plurality of first electrodes 21 a and 21 b are bundled and electrically connected to the lead terminal 31. Similarly, the plurality of second electrodes 22 a and 22 b are bundled and electrically connected to the lead terminal 32. A first potential is applied to the lead terminal 31 and a second potential is applied to the lead terminal 32. That is, a predetermined AC or DC driving voltage is applied between the lead terminals 31 and 32. As a result, the drive voltage is applied between the first electrode 21a and the second electrode 22a adjacent thereto and between the first electrode 21b and the second electrodes 22a and 22b adjacent thereto. Between the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b is a discharge part DG. Since a dielectric film is formed on each electrode, dielectric barrier discharge occurs in these discharge portions DG.

図3(A)は、放電素子101の第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bをジャガード織機で織ることにより構成された織物の斜視図である。図3(B)はその部分拡大図である。   FIG. 3A is a perspective view of a fabric formed by weaving the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b of the discharge element 101 with a jacquard loom. FIG. 3B is a partially enlarged view thereof.

この織物は、緯糸の途中領域を第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bとし、緯糸のその他の領域を電気的絶縁性の糸とし、経糸を電気的絶縁性の糸としてジャガード織機で平織りされたものである。   In this woven fabric, the first electrode 21a, 21b and the second electrode 22a, 22b are used in the middle region of the weft yarn, the other region of the weft yarn is used as the electrically insulating yarn, and the warp yarn is used as the electrically insulating yarn in the jacquard loom It is a plain weave.

第1電極21a,21b等および第2電極22a,22b等は例えば直径200μmのアルミニウムワイヤーである。緯糸の一部および経糸である前記電気的絶縁性の糸は例えば絹撚糸である。   The first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b are aluminum wires having a diameter of 200 μm, for example. The electrically insulating yarn that is a part of the weft and the warp is, for example, a silk twisted yarn.

図3(A)において、電極織込領域DAは第1電極21a,21b等および第2電極22a,22b等と絹糸とで平織りされた矩形状の部分である。図3(B)に表れているように、電極織込領域DAにおいて、第1電極21a,21b,21c,21d等および第2電極22a,22b,22c,22d等であるアルミニウムワイヤーの剛性が、経糸である絹糸41の剛性より高いので、第1電極および第2電極はそれぞれほぼ直線状であり、第1電極と第2電極とが交互に平行に同一平面上に配列されている。そして、これらの第1電極および第2電極は絹糸41で一定間隔を隔てられて電気的に絶縁状態が保たれている。この電極間距離は例えば70〜80μmである。   In FIG. 3A, the electrode weaving area DA is a rectangular portion plain-woven with the first electrodes 21a, 21b, etc., the second electrodes 22a, 22b, etc. and silk thread. As shown in FIG. 3 (B), in the electrode weaving area DA, the rigidity of the aluminum wires that are the first electrodes 21a, 21b, 21c, 21d, etc. and the second electrodes 22a, 22b, 22c, 22d, etc. Since it is higher than the rigidity of the silk thread 41 that is a warp, the first electrode and the second electrode are substantially linear, and the first electrode and the second electrode are alternately arranged in parallel on the same plane. And these 1st electrodes and 2nd electrodes are spaced apart by the silk thread 41, and the electrical insulation state is maintained. The distance between the electrodes is, for example, 70 to 80 μm.

図3(A)、図3(B)に表れているように、ジャガード織機で風通織りにすると、緯糸である第1電極21a,21b等および第2電極22a,22b等は、経糸である絹糸とともに織られ、第1電極(21a,21b等の奇数番目の電極)と絹糸とで織られた部分と、第2電極(22a,22b等の偶数番目の電極)と絹糸とで織られた部分とは、電極織込領域の引き出し部LAで第1の電極織込領域LA1および第2の電極織込領域LA2の二層に分離されて引き出される。図3(A)において第1の電極織込領域LA1には第1電極21a,21b等が引き出され、第2の電極織込領域LA2には第2電極22a,22b等が引き出される。   As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), when weaving with a jacquard loom, the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b which are wefts are silk threads which are warps. And a portion woven with the first electrode (odd-numbered electrodes such as 21a and 21b) and silk, and a portion woven with the second electrode (even-numbered electrodes such as 22a and 22b) and silk Is pulled out by being separated into two layers of a first electrode weaving area LA1 and a second electrode weaving area LA2 at the leading portion LA of the electrode weaving area. In FIG. 3A, the first electrodes 21a, 21b and the like are drawn out to the first electrode weaving area LA1, and the second electrodes 22a, 22b and the like are drawn out to the second electrode weaving area LA2.

前記二層の両辺(耳部)(図3(A)には一方の耳部F1が表れている。)は、緯糸も絹糸であるので絹糸と絹糸との平織り構造で一体化されている。そのため全体としては二つの袋状部分を有する織物として形成される。   Both sides (ear portions) of the two layers (one ear portion F1 appears in FIG. 3A) are integrated with a plain weave structure of silk and silk since the weft is also silk. Therefore, it is formed as a woven fabric having two bag-like portions as a whole.

図4は、図3に示した織物の全体を簡略化して表した図である。この織物の上下は二層が一体化された耳部F1,F2、織物の中央部の左右は袋状部Sである。電極織込領域DAは図4における左方向へ電極織込領域の引き出し部LA1,LA2として引き出されていて、右方向へ電極織込領域の引き出し部LB1,LB2として引き出されている。この第1の電極織込領域LA1,LB1には奇数番目の第1電極が引き出されていて、第2の電極織込領域LA2,LB2には偶数番目の第2電極が引き出されている。   FIG. 4 is a simplified view of the entire fabric shown in FIG. The upper and lower sides of this fabric are ear portions F1 and F2 in which two layers are integrated, and the left and right sides of the central portion of the fabric are bag-like portions S. The electrode weaving area DA is drawn out to the left in FIG. 4 as lead portions LA1 and LA2 of the electrode weaving area, and is drawn to the right as lead parts LB1 and LB2 of the electrode weaving area. Odd-numbered first electrodes are drawn out in the first electrode weaving areas LA1, LB1, and even-numbered second electrodes are drawn out in the second electrode weaving areas LA2, LB2.

このように、複数の第1電極および複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の一辺に複数の第1電極と複数の第2電極がそれぞれ引き出されている。
電極織込領域DAの面積は例えば1〜2cm2 である。
As described above, the array region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are drawn out to one side of the rectangular array region.
The area of the electrode weaving area DA is, for example, 1 to 2 cm 2 .

このような織物にした後、電極織込領域DA、電極織込領域引き出し部LA1,LA2,LB1,LB2以外の領域を裁断により切り離し、電極織込領域引き出し部LA1,LA2,LB1,LB2の絹糸を選り分けて、アルミニウムワイヤーのみを束ねる。   After forming such a woven fabric, the regions other than the electrode weaving area DA and the electrode weaving area leading portions LA1, LA2, LB1, and LB2 are cut off by cutting, and the silk threads of the electrode weaving region leading portions LA1, LA2, LB1, and LB2 Select only and bundle only aluminum wires.

図5(A)はこのアルミニウムワイヤーを束ねた後に引き出し端子31L,32L,31R,32Rを圧着した状態を示す図(写真)である。図5(B)は電極織込領域DAの拡大図(写真)である。   FIG. 5A is a view (photograph) showing a state in which the lead terminals 31L, 32L, 31R, and 32R are crimped after the aluminum wires are bundled. FIG. 5B is an enlarged view (photograph) of the electrode weaving area DA.

このように引き出し端子31L,32L,31R,32Rを圧着した後、アルミニウムワイヤー(第1電極および第2電極)を化成処理することによりアルミニウムワイヤー表面に酸化被膜を形成する。この化成処理の条件は例えば次のとおりである。   After crimping the lead terminals 31L, 32L, 31R, and 32R in this way, an oxide film is formed on the surface of the aluminum wire by subjecting the aluminum wires (first electrode and second electrode) to chemical conversion treatment. The conditions for this chemical conversion treatment are, for example, as follows.

(1)アルカリ洗浄 0.1M水酸化ナトリウム水溶液 40℃ 5分
(2)化成処理 0.1mM ほう酸アンモニウム水溶液 15℃ 850V 1時間
(3)洗浄・乾燥
図6は以上に示した放電素子を備えた放電デバイスの回路図である。この放電デバイスは放電素子101、電流安定化用チョークコイルLおよび交流電源回路ACを備えている。この回路は引き出し端子31L(31R)と32L(32R)との間に所定の駆動電圧を印加して、誘電体バリア放電によりプラズマを発生させる回路である。図7は三種のガスにおける放電状態の写真である。図7(A)はHeガス、図7(B)はArガス、図7(C)はN2ガス、での例である。
(1) Alkaline cleaning 0.1M sodium hydroxide aqueous solution at 40 ° C for 5 minutes (2) Chemical conversion treatment 0.1mM ammonium borate aqueous solution at 15 ° C 850V for 1 hour (3) Cleaning / drying FIG. The discharge device includes a discharge element 101, a current stabilizing choke coil L, and an AC power supply circuit AC. In this circuit, a predetermined drive voltage is applied between the lead terminals 31L (31R) and 32L (32R) to generate plasma by dielectric barrier discharge. FIG. 7 is a photograph of the discharge state in the three types of gases. 7A shows an example using He gas, FIG. 7B shows Ar gas, and FIG. 7C shows N 2 gas.

それぞれのガスを2L/min(窒素換算)で電極部に吹き付け、交流電圧を印加し、徐々に電圧を増加させた。この実験用の電源にはハイデン研究所製 PHF-2Kを使用した。目視およびオシロスコープの電圧波形をモニタすることで放電を確認した。   Each gas was blown onto the electrode section at 2 L / min (nitrogen conversion), an alternating voltage was applied, and the voltage was gradually increased. The power source for this experiment was PHF-2K manufactured by HEIDEN Laboratory. The discharge was confirmed visually and by monitoring the voltage waveform of the oscilloscope.

図7に示すように、いずれのガスでも電極全面でプラズマが生成していることが確認できる。電極表面には誘電体膜が形成されているので、誘電体バリア放電が生じていることが分かる。   As shown in FIG. 7, it can be confirmed that plasma is generated over the entire surface of any electrode. Since a dielectric film is formed on the electrode surface, it can be seen that dielectric barrier discharge occurs.

放電開始電圧はいずれも450V程度であった。電極間隔が一定に保たれているため、低い電圧で放電できたものと考えられる。   The discharge starting voltages were all about 450V. It is considered that discharge was possible at a low voltage because the electrode interval was kept constant.

以上に示した放電デバイスは気流を発生させる装置とともに機器内に設けられて、イオン発生装置やオゾン発生装置などが構成される。   The discharge device described above is provided in the device together with a device that generates an airflow, and an ion generator, an ozone generator, and the like are configured.

第1の実施形態の放電素子によれば、放電により活性種は織物構造の空間に生成されるので、ブロアー等による気体の流れを電極織込領域に当てるだけで、活性種を放電素子の外へ効率良く運ぶことができる。また、電極の引き出しが容易になり、外部との接続を容易にできる。   According to the discharge element of the first embodiment, the active species are generated in the space of the fabric structure by the discharge, so that the active species can be removed from the discharge element only by applying a gas flow by a blower or the like to the electrode weaving region. Can be carried efficiently. In addition, the electrode can be easily pulled out and can be easily connected to the outside.

《第2の実施形態》
図8は第2の実施形態の放電素子102の平面図である。この放電素子102は、複数の第1電極21a,21bおよび複数の第2電極22a,22bを備えている。これらの第1電極および第2電極は表面に誘電体膜が形成されている。第1電極と第2電極とは交互に平行に同一平面上に配列されている。図8においては、第1電極と第2電極についてそれぞれ2本分の電極のみを表している。
<< Second Embodiment >>
FIG. 8 is a plan view of the discharge element 102 of the second embodiment. The discharge element 102 includes a plurality of first electrodes 21a and 21b and a plurality of second electrodes 22a and 22b. A dielectric film is formed on the surface of the first electrode and the second electrode. The first electrode and the second electrode are alternately arranged in parallel on the same plane. In FIG. 8, only two electrodes are shown for the first electrode and the second electrode, respectively.

複数の第1電極21a,21bは束ねられて、引き出し端子31に電気的に接続されている。同様に、複数の第2電極22a,22bは束ねられて、引き出し端子32に電気的に接続されている。第1電極21a,21b等と第2電極22a,22b等は互いに反対方向に引き出されている。そして引き出し端子31に第1電位が印加され、引き出し端子32に第2電位が印加される。すなわち、引き出し端子31と32との間に所定の交流または直流の駆動電圧が印加される。このことにより、第1電極21aとそれに隣接する第2電極22aとの間、第1電極21bとそれに隣接する第2電極22a,22bとの間にそれぞれ前記駆動電圧が印加される。これらの第1電極21a,21bと第2電極22a,22bとの間が放電部DGである。各電極には誘電体膜が形成されているので、これらの放電部DGで誘電体バリア放電が生じる。   The plurality of first electrodes 21 a and 21 b are bundled and electrically connected to the lead terminal 31. Similarly, the plurality of second electrodes 22 a and 22 b are bundled and electrically connected to the lead terminal 32. The first electrodes 21a, 21b, etc. and the second electrodes 22a, 22b, etc. are drawn out in opposite directions. A first potential is applied to the lead terminal 31 and a second potential is applied to the lead terminal 32. That is, a predetermined AC or DC driving voltage is applied between the lead terminals 31 and 32. As a result, the drive voltage is applied between the first electrode 21a and the second electrode 22a adjacent thereto and between the first electrode 21b and the second electrodes 22a and 22b adjacent thereto. Between the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b is a discharge part DG. Since a dielectric film is formed on each electrode, dielectric barrier discharge occurs in these discharge portions DG.

図9(A)は、放電素子102の第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bを西陣織(登録商標)で平織りにより構成された織物の斜視図である。図9(B)はその部分拡大図である。   FIG. 9A is a perspective view of a fabric in which the first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b of the discharge element 102 are configured by plain weaving with Nishijin weave (registered trademark). FIG. 9B is a partially enlarged view thereof.

この織物は、緯糸の途中領域を第1電極21a,21bおよび第2電極22a,22bとし、緯糸のその他の領域を電気的絶縁性の糸とし、経糸を電気的絶縁性の糸として平織りされたものである。   This fabric was plain woven with the first electrode 21a, 21b and the second electrode 22a, 22b in the middle region of the weft, the other region of the weft as the electrically insulating yarn, and the warp as the electrically insulating yarn. Is.

第1電極21a,21b等および第2電極22a,22b等は例えば直径200μmのアルミニウムワイヤーである。緯糸の一部および経糸である前記電気的絶縁性の糸は例えば絹撚糸である。   The first electrodes 21a and 21b and the second electrodes 22a and 22b are aluminum wires having a diameter of 200 μm, for example. The electrically insulating yarn that is a part of the weft and the warp is, for example, a silk twisted yarn.

図9(A)において、電極織込領域DAは第1電極21a,21b等および第2電極22a,22b等と絹糸とで平織りされた矩形状の部分である。図9(B)に表れているように、電極織込領域において、第1電極21a,21b,21c,21d等および第2電極22a,22b,22c,22d等であるアルミニウムワイヤーの剛性が、経糸である絹糸41の剛性より高いので、第1電極および第2電極はそれぞれほぼ直線状であり、第1電極と第2電極とが交互に平行に同一平面上に配列されている。そして、これらの第1電極および第2電極は絹糸41で一定間隔を隔てられて電気的に絶縁状態が保たれている。この電極間距離は例えば70〜80μmである。   In FIG. 9A, the electrode weaving area DA is a rectangular portion plain-woven with the first electrodes 21a, 21b, etc., the second electrodes 22a, 22b, etc. and silk thread. As shown in FIG. 9B, the rigidity of the aluminum wires that are the first electrodes 21a, 21b, 21c, 21d and the second electrodes 22a, 22b, 22c, 22d, etc. Therefore, the first electrode and the second electrode are substantially linear, and the first electrode and the second electrode are alternately arranged in parallel on the same plane. And these 1st electrodes and 2nd electrodes are spaced apart by the silk thread 41, and the electrical insulation state is maintained. The distance between the electrodes is, for example, 70 to 80 μm.

前記平織の後に、第1電極(21a,21b等の奇数番目の電極)と第2電極(22a,22b等の偶数番目の電極)とがそれぞれ引き出されて束ねられる。その際、第1電極と第2電極とを左右別々に引き出される。   After the plain weaving, the first electrode (odd-numbered electrodes such as 21a and 21b) and the second electrode (even-numbered electrodes such as 22a and 22b) are drawn out and bundled. At that time, the first electrode and the second electrode are pulled out separately on the left and right.

このように、複数の第1電極および複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の対向する二辺に複数の第1電極と複数の第2電極がそれぞれ引き出されることによって、第1電極と第2電極とが放電部以外の位置で近接せず、絶縁状態の確保が容易となる。   As described above, the arrangement region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are respectively drawn out on two opposite sides of the rectangular arrangement region. As a result, the first electrode and the second electrode are not close to each other at a position other than the discharge portion, and it is easy to ensure an insulating state.

アルミニウムワイヤー(第1電極および第2電極)の表面に酸化被膜(誘電体膜)を形成する方法については第1の実施形態で示した方法と同じである。   The method of forming an oxide film (dielectric film) on the surface of the aluminum wire (first electrode and second electrode) is the same as the method shown in the first embodiment.

第2の実施形態の放電素子についても第1の実施形態の放電素子と同様の効果を奏する。   The discharge element of the second embodiment also has the same effect as the discharge element of the first embodiment.

《第3の実施形態》
第3の実施形態では第1電極および第2電極であるアルミニウムワイヤーに対する誘電体膜の他の形成方法について示す。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, another method for forming a dielectric film on an aluminum wire that is a first electrode and a second electrode will be described.

第1の実施形態では化成処理により酸化被膜を形成したが、第3の実施形態ではアルマイト処理によって酸化被膜(誘電体膜)を形成する。この処理の条件は例えば次のとおりである。   In the first embodiment, an oxide film is formed by chemical conversion treatment. In the third embodiment, an oxide film (dielectric film) is formed by alumite treatment. The conditions for this processing are as follows, for example.

(1)アルカリ洗浄 0.1M水酸化ナトリウム水溶液 40℃ 5分
(2)陽極酸化(アルマイト)処理 1.0M硫酸水溶液 5℃ 22V 100Hz 6分
(3)化成処理 0.1mM ほう酸アンモニウム水溶液 15℃ 850V 1時間
(4)洗浄・乾燥
このように陽極酸化処理したアルミニウムワイヤーを第1電極および第2電極とした放電素子についても、第1の実施形態と同様の条件でプラズマが生成されることを確認した。
(1) Alkaline cleaning 0.1M sodium hydroxide aqueous solution 40 ° C 5 minutes (2) Anodizing (alumite) treatment 1.0M sulfuric acid aqueous solution 5 ° C 22V 100Hz 6 minutes (3) Chemical conversion 0.1mM ammonium borate aqueous solution 15 ° C 850V 1 hour ( 4) Washing / Drying It was confirmed that plasma was generated under the same conditions as in the first embodiment for the discharge element using the anodized aluminum wire as the first electrode and the second electrode.

第3の実施形態によれば、アルマイト処理することにより、化成処理による酸化被膜(誘電体膜)を被覆した場合に比べてより長寿命の放電電極が得られる。   According to the third embodiment, an alumite treatment can provide a discharge electrode with a longer life than when an oxide film (dielectric film) is formed by chemical conversion treatment.

なお、以上に示した例では、アルミニウムワイヤーを用いた例を示したが、延性が高く、誘電体膜が形成でき、低抵抗の金属材料であれば、他の金属ワイヤーを用いることもできる。   In the example described above, an aluminum wire is used. However, other metal wires can be used as long as they are highly ductile, can form a dielectric film, and have a low resistance.

AC…交流電源回路
DA…電極織込領域
DG…放電部
F1,F2…耳部
L…電流安定化用チョークコイル
LA1,LB1…第1の電極織込領域
LA2,LB2…第2の電極織込領域
S…袋状部
21a,21b,21c,21d…第1電極
22a,22b,22c,22d…第2電極
31,32…端子
31L,32L,31R,32R…端子
41…絹糸
101,102…放電素子
AC ... AC power supply circuit DA ... electrode weaving region DG ... discharge portion F1, F2 ... ear portion L ... current stabilizing choke coils LA1, LB1 ... first electrode weaving region LA2, LB2 ... second electrode weaving Area S: bag-like portions 21a, 21b, 21c, 21d ... first electrodes 22a, 22b, 22c, 22d ... second electrodes 31, 32 ... terminals 31L, 32L, 31R, 32R ... terminals 41 ... silk threads 101, 102 ... discharge element

Claims (10)

複数の第1電極と複数の第2電極とが交互に平行に同一平面上に配列され、
前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ束ねられて電気的に接続された引き出し端子を備えた放電素子。
A plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes are alternately arranged in parallel on the same plane,
A discharge element comprising a lead terminal in which the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are bundled and electrically connected.
前記複数の第1電極および前記複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の対向する二辺に前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ引き出されている、請求項1に記載の放電素子。   The array region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are respectively drawn out on two opposite sides of the rectangular array region. The discharge element according to claim 1. 前記複数の第1電極および前記複数の第2電極の配列領域は矩形状であり、この矩形の配列領域の一辺に前記複数の第1電極と前記複数の第2電極がそれぞれ引き出されている、請求項1に記載の放電素子。   The array region of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is rectangular, and the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are drawn out to one side of the rectangular array region, The discharge element according to claim 1. 前記第1電極または前記第2電極の少なくとの一方は金属ワイヤーで構成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の放電素子。   The discharge element according to claim 1, wherein at least one of the first electrode and the second electrode is made of a metal wire. 前記金属ワイヤーは金属表面に誘電体膜が形成されたものである、請求項4に記載の放電素子。   The discharge element according to claim 4, wherein the metal wire has a dielectric film formed on a metal surface. 前記誘電体膜は金属表面の陽極酸化により形成されたものである、請求項5に記載の放電素子。   The discharge element according to claim 5, wherein the dielectric film is formed by anodic oxidation of a metal surface. 前記金属ワイヤーはアルミニウムの陽極酸化により表面に誘電体膜が形成されたアルミニウムワイヤーである、請求項6に記載の放電素子。   The discharge element according to claim 6, wherein the metal wire is an aluminum wire having a dielectric film formed on a surface thereof by anodization of aluminum. 前記第1電極および前記第2電極は、絶縁性の経糸とともに織られた緯糸である、請求項4〜7のいずれかに記載の放電素子。   The discharge element according to any one of claims 4 to 7, wherein the first electrode and the second electrode are wefts woven together with insulating warps. 前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ絶縁性の経糸とともに織られ、前記第1電極と前記絶縁性の経糸とで織られた部分と、前記第2電極と前記絶縁性の経糸とで織られた部分とは、分離されて二層で引き出されている、請求項8に記載の放電素子。   The first electrode and the second electrode are each woven together with an insulating warp, and a portion woven with the first electrode and the insulating warp, and the second electrode and the insulating warp. The discharge element according to claim 8, wherein the woven portion is separated and drawn out in two layers. 請求項1〜9のいずれかに記載の放電素子と、この放電素子に駆動電圧を印加する電源回路とを備えた放電デバイス。   A discharge device comprising the discharge element according to claim 1 and a power supply circuit for applying a drive voltage to the discharge element.
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