JP4998456B2 - オゾン発生装置およびオゾン発生方法 - Google Patents

オゾン発生装置およびオゾン発生方法 Download PDF

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Description

この発明は、極めて純度が高い酸素を原料ガスとし、窒素酸化物(NOx)を含有しないクリーンな高濃度オゾンガスを発生するオゾン発生装置に関するものである。
放電空隙長が1.0mm程度またはそれ以上で動作する従来の無声放電式オゾン発生装置において、例えば特許文献1および特許文献2に示されるように、放電空間に発生する放電は多数のストリーマー(streamer)状微細放電柱から構成される。このような場合、放電柱の発生箇所を増加させることにより、電子と酸素分子との衝突を促進し、オゾン発生効率を向上させることができる。特許文献1では、放電柱の発生箇所を増加させるために、誘電体の表面抵抗(表面抵抗率)を109Ω〜1013Ωとし、特許文献2では、電極表面に電荷を蓄積しやすくするために、誘電体の空隙部と接する面に表面抵抗値(表面抵抗率)が1011Ω以上となる高抵抗皮膜を形成している。
また、放電空隙長を1.0mm以下とし、極めて高濃度のオゾンが発生できる状態を形成した場合においても、原料ガスが極めて純度が高い酸素(99.9%以上)である場合、窒素や二酸化炭素などを原料ガスに添加しないと高いオゾン発生効率が維持できないことが知られている。これを解決する従来技術として、例えば、特許文献3では、電極の表面に積層された誘電体の少なくとも表層部分に、金属元素量比率で10重量%以上の酸化チタンを含有させることにより、窒素などを添加せずとも、高いオゾン発生効率を維持できるとされている。
特許第3416982号公報(第19,20段落) 特開平7−277707号公報(第19,20段落) 特開平11−021110号公報(第10、11段落)
オゾン応用プロセスにおいて、特に半導体・液晶製造プロセスへのオゾン応用においては、製造プロセスの微細化・集積化に伴い、オゾンの高濃度化が要求されている。更に高濃度化に加えて、金属コンタミネーションを含有しないクリーンな高濃度オゾンであること、および製造装置側における腐食などの抑制のため窒素酸化物(NOx)を含有しない高濃度オゾンであることが課題として挙げられている。
オゾンの高濃度化については、放電空隙長を0.1mm以下に設定し、放電場における生成オゾンの分解作用の抑制などという革新的な技術開発により達成されている。また、金属コンタミネーションを含有しないクリーンなオゾンを発生するためには、放電場に金属を露出しないように、誘電体で覆われたクリーンな放電空間を形成することにより達成されている。上記のようなクリーンなプロセスに使用される高濃度オゾンの場合、オゾン発生装置に使用される原料ガスは極めて純度が高い酸素(99.9%以上)が用いられる。
しかし、極めて純度が高い酸素を原料ガスとした場合、例えば特許文献3の第5段落に記載されているように、高濃度オゾンの発生は不可能であり、またそのオゾン発生効率を維持することが困難で、経時的な性能変化を生じることが確認されている。したがって、極めて純度が高い酸素に窒素などの添加ガスを導入することにより、高濃度・高効率を維持することが一般的に行われている。しかし、窒素が原料ガスに同伴されることにより、プラズマ場では、高濃度オゾンとともに副次的にNOxの生成を余儀なくされる。そのため、原料ガスに窒素を添加しない、すなわちNOxを発生しない高濃度オゾン発生装置の開発が望まれている。
放電空隙長が1.0mm以下、すなわち高濃度オゾンを発生させる場合、従来例のような1011Ω以上の表面抵抗率を有する誘電体もしくは高抵抗皮膜を用いる、また、単に放電柱の発生箇所を増加させるだけでは、極めて純度が高い酸素を原料ガスとした場合、高いオゾン発生効率を達成することは不可能であると言うことを、実験により確認した。
また、放電空隙長を1.0mm以下とし、光触媒機能を付与させた場合においても、放電によるオゾン生成のエネルギーに対し、光によるオゾン生成エネルギーは極めて小さいため、放電によるエネルギー不足を光によるエネルギーで補うことは困難である。したがって、高濃度のオゾンを発生し、そのオゾン発生効率を維持することは不可能である。また、光触媒薄膜の製法や素材によるばらつきが大きく、信頼性に欠ける。
以上より、極めて純度が高い酸素を原料ガスとした場合、窒素酸化物を含有しない高濃度オゾンの発生および高いオゾン発生効率を維持する実用的な手段は存在しない。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合においても、高濃度かつ窒素酸化物を含有しないオゾンガスを高効率に生成することができるオゾン発生装置を提供することを目的とするものである。
この発明に係るオゾン発生装置は、その間に交流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するものであって、前記誘電体の前記放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備え、前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたものである。
この発明に係るオゾン発生装置は、その間に交流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するものであって、前記電極の前記放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備え、前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたものである。
この発明によれば、電極の少なくとも一方と放電空間との間にある放電に接する面の表面抵抗率を104Ω〜1011Ωとしたことにより、電極表面に蓄積する不要な負極性電荷を適度にリークすることができ、放電空間における消費エネルギーのうち、イオンによる無効な消費エネルギーを抑制することができる。したがって、エネルギー効率の高い放電を実現することが可能となり、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合においても、高濃度かつ窒素酸化物を含有しないオゾンガスを高効率に生成することができる。
実施の形態1.
図1および図2は本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、図1は実施の形態1による電極部の構成を示す断面図、図2は無声放電式のオゾン発生装置に用いられる従来の一般的な平行平板型電極部の構成を示す断面図である。
無声放電式のオゾン発生装置に用いられる従来の一般的な平行平板型電極部は、図2に示すように、一対の接地側電極(金属電極)11および高電圧側電極(金属電極)12と誘電体21および22とを備えている。一対の接地側電極11と高電圧側電極12は、その間に誘電体21と22をそれぞれ両電極に接して介在し、かつある一定の空隙長dを維持して設置される。この空隙長dを放電空隙長、放電空隙長により形成された空間を放電空間40と称す。2個の電極11と12は放電空間40を介して対向配置されており、放電空間40の放電空隙長はdである。
なお、接地側電極11および高電圧側電極12は、例えばステンレスなどの金属で形成された金属電極であるのが一般的である。金属電極の表面抵抗率は102Ω以下である。また、誘電体21および22は、例えば、体積抵抗率が109Ω・cm以上で、かつ絶縁耐力が5kV/mm以上である電気絶縁材料からなり、具体的には、ガラスやアルミナなどを用いることができる。
接地側電極11および高電圧側電極12の少なくとも一方は、その内部に水道水、純水等による冷却流体通路が形成され、放電空間40の冷却を行う。
このような電極構成を有するオゾン発生装置において、接地側電極11と高電圧側電極12間に交流高電圧が印加されることにより、放電空間40に無声放電プラズマが発生する。放電空間40においては、酸素を含む原料ガスが導入され、プラズマ中で酸素分子が電子と衝突することにより、酸素分子が解離し、三体衝突によりオゾンを生成することができる。
本実施の形態による電極部の構成は、図1に示すように、平行平板型の基本的構造は図2と同様であるが、高電圧側電極12側にのみ誘電体22が配置され、接地側電極11および誘電体22の放電空間40に面する側、すなわち、接地側電極11および誘電体22の放電に接する面に、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体31および32が設置されている。なお、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体31および32としては、タングステン酸化物を用いた。タングステン酸化物は、酸化物中の酸素量により表面抵抗率が103Ω程度から1012Ω程度の間で変化する。タングステン酸化物は、結晶、アモルファス、結晶とアモルファスの混在のいずれの構造でもよい。ただし、実用的には付着力の強い結晶構造が望ましい。また、タングステン酸化物の厚さは平均1μm以上50μm以下であった。
なお、低抵抗体31および32は、バルク体として接地側電極11および誘電体22に接着、接合または圧接してもよいし、スパッタリング、蒸着、溶射などの成膜、コーティングにより形成してもよい。
なお、本実施の形態および以下に示す各実施の形態において記載されている表面抵抗率は、JIS C2141「電気絶縁用セラミック材料試験方法」に記載されている評価方法に準拠し、測定用電極(主電極およびガード電極)を被測定体に圧接して計測した常温・常圧下での値である。
無声放電プラズマにおいては、電極間で発生した電荷(電子、イオン)は、streamer状微細放電柱の中を移動し、誘電体表面で広がり蓄積される。蓄積された電荷により、放電場では逆電界が発生し、アーク放電に移行する前に放電が自動的に停止する。
上記特許文献1や特許文献2で開示された従来のオゾン発生装置は、放電空隙長dが1.0mm程度またはそれ以上で動作されている。また、オゾン生成のためには、一般的にガス圧力Pは、1〜3気圧程度で動作されている。このような場合、高効率オゾン生成を実現するためには、streamer状放電柱を数多く生成し、酸素分子の解離を促進する必要が生じる。そのため、特許文献1および特許文献2に記載されるように、1011Ω以上の表面抵抗率が大きい誘電体(高抵抗皮膜)を用い、電極表面における電荷の外部へのリークを抑制する必要があった(ただし、特許文献1では、放電柱の発生箇所を増加させるために、表面抵抗率の閾値を109Ω〜1013Ωとしている)。すなわち、誘電体表面では電荷の蓄積が支配的となるような構造を形成する必要があり、誘電体材料としては、ガラスやアルミナなどの体積抵抗率および表面抵抗率が大きい絶縁材料が使用されていた。
しかし、半導体プロセスなどで使用されるオゾン発生装置のように、高濃度のオゾンの発生が必要とされるオゾン発生装置においては、その放電空隙長dは0.6mm程度以下となっており、換算電界強度E/N(Eは電界強度、Nはガス密度)が大きい条件で使用される。放電空隙長dが1.0mm以下の場合、従来のオゾン発生装置と同様、多数のstreamer状微細放電柱による放電場が形成されることが常識的に考えられていた。
しかしながら、本発明の発明者らは、図2に示した電極部構成を有するオゾン発生装置を用い、放電空隙長dが1.0mm以下における無声放電プラズマを直接観測することにより、放電空隙長dによって、その放電形態がstreamer状からアバランシェ(avalanche)状に変化するという、従来の常識を覆す事実を発見した。放電空隙長dが0.6mm以下において、streamer状放電柱の直径は急激に小さくなり、かつ単位面積あたりの放電柱の数密度が急増する傾向が顕著に現れる。また、放電空隙長dが小さくなるに従い、1個の放電柱の輝度は低下し、その電荷量は小さくなる。更に0.1mm以下となると、もはやstreamer状の放電柱ではなく、多数の超微細放電柱の集合体となりavalanche状の放電、すなわち見かけ上、放電柱が存在しない放電に近づくことを確認した。
このようなavalanche状の放電を発生する電極構造においては、特許文献1,2のように表面抵抗率が大きい誘電体を用い、電荷の蓄積を促進させることに、技術的な利点は存在しなくなる。
放電空間内でのエネルギー消費は、オゾン生成に寄与する電子によるエネルギー消費とオゾン生成には全く寄与しないイオンによるエネルギー消費から成る。両者のエネルギー消費の比は、電子電流およびイオン電流の比に一致し、電子電流比κで表現される。オゾン発生効率を向上させるためには、κを増大させる、つまりイオンをドリフトさせず、電子だけをドリフトさせるのが理想的である。上記従来のオゾン発生装置の場合、つまり表面抵抗率が大きい誘電体を用いた場合、κは1/2近傍とされている。
一方、上記本発明の発明者らの知見によるところの放電形態が急変する放電空隙長dが0.6mm以下、つまりE/Nが大きい領域で動作するオゾン発生装置において、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合を考える。従来のように体積抵抗率(絶縁耐力)および表面抵抗率が大きい誘電体を用いた場合、そのオゾン発生効率は極めて低い。この理由として、本発明の発明者らが発見した上記新たな放電形態により、κが1/2より十分小さくなっていることが考えられる。オゾン発生装置を構成する誘電体のうち、瞬時陰極となった誘電体を考える。瞬時陰極であるため、その直前は陽極であり、誘電体表面には負極性電荷(イオン、電子)が蓄積している。誘電体の表面抵抗率が大きいことにより、特に負極性イオンは蓄積を繰り返し、外部へリークしにくくなる。したがって、誘電体表面では、負極性イオンの蓄積が支配的となり、そのドリフトが支配的な放電場になる。すなわち、イオン電流値が急増し、κが減少することにより、無効なイオンによるエネルギー消費が増大し、オゾン発生効率は極めて低くなる。
以上のように、本発明の発明者らは、誘電体表面に負極性電荷(イオン:O2 -、O3 -など)が蓄積しすぎることが、κの減少をもたらすことになり、この負極性電荷の蓄積を制御することが、オゾン発生効率の向上につながる、と言うことを見出し、本発明に至った。
κを増大させ、オゾン発生効率を向上させるためには、誘電体の表面抵抗率は従来のように高抵抗であってはならない。誘電体表面に負極性電荷(イオン)が蓄積することにより、イオン電流が増加するため、いかに誘電体表面に負極性電荷(イオン)を蓄積させずに外部へリークさせるかがκの大きさを決定する。すなわち、誘電体の表面抵抗率は、従来のように高抵抗ではなく、不要な蓄積電荷をリークさせる程度に低抵抗である必要がある。したがって、体積抵抗率が大きく、表面抵抗率が小さい誘電体を使用することが理想的である。このような材料を用いることにより、κを大きく設定することが可能となり、高いオゾン発生効率を実現することができる。
一方、体積抵抗率が大きく、表面抵抗率が更に小さくなる場合、逆に電荷のリークが支配的となり、蓄積電荷が過少な状態となる。この場合、蓄積電荷による逆電界が形成できなくなり、放電を維持することができなくなる。
図3に、放電空隙長dを0.1mmとし、図2および図1に示した構造を有するオゾン発生装置におけるオゾン発生特性を示す。ここで、誘電体21および22としてアルミナ(体積抵抗率109Ω・cm以上、絶縁耐力5kV/mm以上、表面抵抗率1012Ω以上)を用いた。また、低抵抗体31および32として、表面抵抗率がそれぞれ105Ωおよび109Ωであるタングステン酸化物を用いた。縦軸はオゾン濃度(g/N3)、横軸は比電力(W・min/NL)を示す。比電力は、放電電力をガス流量で割った値であり、ガス分子1個が受ける放電エネルギーを示す。また、ガス圧力は3.5atm、冷却流体温度は20℃であり、原料ガスには純度99.9%以上の高純度酸素ガスを用いている。
図2に示したように、誘電体21および22としてアルミナ(表面抵抗率1012Ω以上)を用い、低抵抗体31および32を設置しなかった場合、図3中△印で示すように、低入力時における最大オゾン発生効率(オゾン発生特性曲線の傾き)および最高到達濃度は極めて低いことがわかる。また、この場合のオゾン発生特性は、経時的に低下することが確認された。
一方、図1に示したように、接地側電極11側は誘電体21を設置せず、接地側電極11上に低抵抗体31を直接形成し、高電圧側電極12側は、誘電体22上に低抵抗体32を形成した場合について考える。低抵抗体31および32としてタングステン酸化物(表面抵抗率105Ωおよび109Ω)、誘電体22としてアルミナを用いた場合、図3中○印で示すように、原料ガスに極めて純度が高い酸素を用いたにもかかわらず、最大オゾン発生効率および最高到達濃度ともに図2の場合に比べて急増している。従来なし得なかった300g/N3程度の極めて高いオゾン濃度を達成し、オゾン発生特性の経時的な低下も全く発生しなかった。当然ながら、生成オゾン中のNOx量はほとんど皆無であった。このように優れたオゾン発生特性が得られた。
また、原料ガスである酸素は、純度が99.9%以上の高純度酸素の他、99.99%以上、99.999%以上および99.9999%以上の高純度酸素、すなわち不純物として酸素中に含有される窒素が最大0.1%以下、0.01%以下、0.001%以下および0.0001%以下の原料ガスを用い、別途窒素をまったく添加することなく、上記と同様のオゾン発生特性が得られた。
これは、表面抵抗率がある程度小さい低抵抗体31および32を設置したことにより、表面に蓄積する電荷が最適に制御され、負極性電荷の蓄積が減少したことに起因する。
同様に、図1において、誘電体22としてアルミナを用い、低抵抗体31および32の表面抵抗率が104Ωよりさらに小さくなった場合、放電を維持することが困難となり、オゾン発生が困難な状態となった。
図4には、表面抵抗率による最大オゾン発生効率の変化について示す。縦軸は、最大オゾン発生効率(最大値を1として規格化)、横軸は表面抵抗率(Ω)を示す。図4において、表面抵抗率102Ωでの測定値は、2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面を共に金属電極とした場合の測定結果であり、表面抵抗率103Ω,105Ω,106Ω,107Ω,108Ω,109Ωおよび1011Ωでの測定値は、2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面を共にタングステン酸化物とした場合の測定結果であり、表面抵抗率1012Ωおよび1013Ωでの測定値は、2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面を共にアルミナとした場合の測定結果である。
従来のように、2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面が共に表面抵抗率が高い誘電体(表面抵抗率1012Ω以上)である場合は最大オゾン発生効率が極めて低い。これに対して、低抵抗体31および32を設置した場合、すなわち2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面が共に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである場合、急激に最大オゾン発生効率が向上した。特に、表面抵抗率が105Ω〜109Ωである場合の、最大オゾン発生効率の向上が顕著であった。一方、2つの電極と放電空間との間にある放電に接する2面が共に表面抵抗率が104Ω未満である場合、放電を維持することすらできなくなることがあり、急激に最大オゾン発生効率は低下し、オゾン発生自身が困難な状態になる場合が発生した。
なお、図3および図4の結果は、放電空隙長dが0.03mm以上、0.6mm以下のすべての放電空隙長dにおいて成立することが確認された。
また、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体31および32を設置せず、誘電体21および22をアルミナとした図2に示す電極構造において、原料ガスである極めて純度が高い99.9%以上の高純度酸素に流量比率1%程度の窒素を添加した場合のオゾン発生特性を、図3に□印で併記する。窒素を添加することにより、窒素を添加しない場合(図3に△印で示す。)に比して、そのオゾン発生特性は向上するが、低抵抗体(タングステン酸化物)31および32を設置した場合のオゾン発生特性には至らない。
酸素に同伴された窒素はプラズマ中でNOx(例えばNO2)となり、誘電体21および22表面において、例えば、負極性イオンであるO3 -と反応し、式(1)のように、硝酸イオンとなって表面に吸着する。
O3 -+NO2→NO3 -+O2 (1)
窒素と同様の効果が得られる二酸化炭素を酸素に添加した場合は、式(2)の反応により、炭酸イオンとなって表面に吸着する。
O3 -+CO2→CO3 -+O2 (2)
窒素および二酸化炭素は、プラズマ中で硝酸イオンおよび炭酸イオンとなって誘電体21および22表面に吸着・蓄積し、誘電体21および22の表面抵抗率を低下させる。そのため、O2 -、O3 -といった負極性電荷の誘電体表面における蓄積量を減少させることができる。これにより、極めて純度が高い酸素に、窒素および二酸化炭素を添加した場合、オゾン発生特性が向上する。しかし、電極と放電空間との間にある放電に接する2面が共に低抵抗体(タングステン酸化物)31および32である場合のオゾン発生特性に至らず、また、窒素を添加した場合、NOxの発生を余儀なくされる。
なお、図1では、高電圧側電極12は誘電体22を介して低抵抗体32が配置され、接地側電極11は直接に低抵抗体31が配置されているが、逆に、高電圧側電極12は直接に低抵抗体32が配置され、接地側電極11は誘電体22と同様の誘電体を介して低抵抗体31が配置されている場合にも同様の効果が得られる。
以上のように、放電空隙長dが0.6mm以下、好ましくは0.3mm以下の領域で動作するオゾン発生装置において、原料ガスを極めて純度が高い酸素(99.9%以上)とした場合、従来のオゾン発生装置の動作理論は成立しない。本発明の発明者らが新たに発見した放電形態の変化に伴い、2つの電極11、12と放電空間40との間にある放電に接する面を、負極性電荷が蓄積しない程度の表面抵抗率とすることが、オゾン発生効率(オゾン発生特性)の向上、および窒素などの添加ガスを用いない高濃度オゾンの発生には有効である。また、負極性電荷が蓄積しない程度の表面抵抗率には最適領域が存在し、104Ω〜1011Ω、望ましくは105Ω〜109Ωが最適であることがわかった。
更に、本実施の形態では、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗体31および誘電体22により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
実施の形態2.
図5は本発明の実施の形態2によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態2による電極部の構成を示す断面図である。
電極部として図5に示すような構成を有し、放電空隙長dが0.1mmであるオゾン発生装置においても、実施の形態1と同様の効果が得られた。
図5に示す電極部の構成は、実施の形態1で図1に示した構成において、接地側電極11と低抵抗体31との間に誘電体22を備えているところが、実施の形態1と異なり、他の構成は実施の形態1と同様である。なお、誘電体21および22としてはアルミナ(体積抵抗率109Ω・cm以上、絶縁耐力5kV/mm以上、表面抵抗率1012Ω以上)を用いた。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1で説明したのと同様に、低抵抗体31および32の表面における電荷が適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ誘電体21および22により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
実施の形態3.
図6は本発明の実施の形態3によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態3による電極部の構成を示す断面図である。
電極部として図6に示すような構成を有し、放電空隙長dが0.1mmであるオゾン発生装置においても、実施の形態1と同様の効果が得られた。
図6に示す電極部の構成は、実施の形態1で図1に示した構成において、接地側電極11は低抵抗体31を備えておらず、直接放電に接しているところが、実施の形態1と異なり、他の構成は実施の形態1と同様である。なお、誘電体22としてはアルミナ(体積抵抗率109Ω・cm以上、絶縁耐力5kV/mm以上、表面抵抗率1012Ω以上)を用いた。
このように、2つの電極11、12の内の一方(高電圧側電極12)と放電空間40との間にある放電に接する面を、負極性電荷が蓄積しない程度の表面抵抗率とし、他方(接地側電極11)は直接放電に接しているものにおいては、金属電極11はもともと低抵抗であるため電荷は蓄積せず、電荷が蓄積するのは誘電体22だけとなるので、誘電体22側のみの電荷蓄積を制御すれば(表面抵抗率を低下させれば)、実施の形態1と同様の効果が得られる。すなわち、実施の形態1で説明したのと同様に、低抵抗体32表面における電荷が適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
したがって、NOxを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、放電発生前は図6に示したような構成を有していても、低抵抗体32の材料、状態(バルク体であるか、スパッタリング、蒸着、溶射などの成膜やコーティングにより形成されているかなど)などの条件によっては、図7に示すように、プラズマ中で低抵抗体32がスパッタエッチングされ、飛散した低抵抗体粒子が接地側電極11上に堆積・付着して新たに低抵抗体320が形成される場合もある。
このような場合には、図1で示した実施の形態1と同様の電極部構成となり、実施の形態1と同様に、2つの電極11、12と放電空間40との間にある放電に接する2面が共に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体320および32であるので、実施の形態1と同様に、低抵抗体320および32の表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗体320および誘電体22により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、図7に示した構造においては、接地側電極11と低抵抗体320の間に誘電体22と同様の誘電体が設置されていても同様の効果が得られる。
また、図6では、高電圧側電極12は誘電体22を介して低抵抗体32が配置され、接地側電極11は直接に放電に接しているが、逆に、高電圧側電極12は直接に放電に接し、接地側電極11は誘電体22と同様の誘電体を介して低抵抗体32と同様の低抵抗体が配置されている場合にも同様の効果が得られる。また、この場合にも、図7と同様に、高電圧側電極12上に新たに低抵抗体310と同様の低抵抗体が形成される場合もある。
実施の形態4.
図8は本発明の実施の形態4によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態4による電極部の構成を示す断面図である。
電極部として図8に示すような構成を有し、放電空隙長dが0.1mmであるオゾン発生装置においても、実施の形態1と同様の効果が得られた。
図8に示す電極部の構成は、実施の形態1で図1に示した構成と同じように見えるが、誘電体22上に形成された低抵抗体310が、実施の形態1の低抵抗体32のように、最初から配置されていたものではなく、図7で説明したのと同様に、プラズマ中で、低抵抗体31がスパッタエッチングされ、飛散した低抵抗体粒子が、高電圧側電極12側の誘電体22上に堆積・付着したものであるところが実施の形態1と異なり、他の構成は実施の形態1と同様である。なお、誘電体22としてはアルミナ(体積抵抗率109Ω・cm以上、絶縁耐力5kV/mm以上、表面抵抗率1012Ω以上)を用いた。
このような場合には、図1で示した実施の形態1と同様の電極部構成となり、実施の形態1と同様に、2つの電極11、12と放電空間40との間にある放電に接する2面が共に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体31および310であるので、実施の形態1と同様に、低抵抗体31および310表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗体31および誘電体22により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、図8で示した構造において、接地側電極11と低抵抗体31の間に誘電体22と同様の誘電体を設置しても同様の効果が得られる。
また、図8において、接地側電極11と高電圧側電極12とが逆転していてもよく、同様の効果が得られる。
実施の形態5.
図9は本発明の実施の形態5によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態5による電極部の構成を示す断面図である。
電極部として図9に示すような構成を有し、放電空隙長dが0.1mmであるオゾン発生装置においても、実施の形態1と同様の効果が得られた。
図9に示す電極部の構成は、実施の形態1で図1に示した構成において、高電圧側電極12の誘電体22配置側と反対側に、電気絶縁体61を介してヒートシンク51を備えているところが、実施の形態1と異なり、他の構成は実施の形態1と同様である。
接地側電極11はその内部に冷却流体通路が形成され、直接冷却される。一方、高電圧側電極12は、ヒートシンク51により間接的に冷却される。なお、接地側電極11とヒートシンク51とで同一の冷却流体を循環させて使用した場合にも、絶縁体9が設置されているため、冷却流体の導電率に起因する電気的な短絡が発生しないため、冷却流体としては導電率の低い純水のような特別なものを用いなくてもよく、一般の水道水などを用いることができる。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1で説明したのと同様に、低抵抗体31および32表面における電荷が適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができ、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、図9では、高電圧側電極12は誘電体22を介して低抵抗体32が配置され、接地側電極11は直接に低抵抗体31が配置されているが、逆に、高電圧側電極12は直接に低抵抗体32が配置され、接地側電極11は誘電体22と同様の誘電体を介して低抵抗体31が配置されている場合にも同様の効果が得られる。
また、接地側電極11と低抵抗体31の間に誘電体22と同様の誘電体を設置しても、上記と同様の効果が得られる。
実施の形態6.
図10は本発明の実施の形態6によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態6による電極部の構成を示す断面図である。
本実施の形態では、誘電体23および24として、例えば体積抵抗率が109Ω・cmで絶縁耐力が5kV/mm以上であり、かつ表面抵抗率が109Ωである低抵抗アルミナからなる低抵抗誘電体を用いた。
このように構成された電極部を有するオゾン発生装置において、オゾン発生特性を調べた結果を図3に●印で示す。放電空隙長dは0.1mmであり、動作条件は、実施の形態1で述べたのと同様に、ガス圧力は3.5atm、冷却流体温度は20℃であり、原料ガスには純度99.9%以上の高純度酸素ガスを用いている。
図3より、本実施の形態の場合も実施の形態1(図3中○印で示す。)と同様に、最大オゾン発生効率および最高到達濃度ともに図2の場合(図3中△印で示す)に比べて急増していることが分かる。従来なし得なかった300g/N3程度の極めて高いオゾン濃度を達成し、オゾン発生特性の経時的な低下も全く発生しなかった。当然ながら、生成オゾン中のNOx量はほとんど皆無であった。
また、表面抵抗率が105Ωである低抵抗アルミナを誘電体23および24として用いても上記と同様の効果が確認された。
これより、実施の形態1に示したように、体積抵抗率が高く、無声放電におけるバリアとして作用する誘電体の表層に、蓄積電荷をリークさせることができる低抵抗体を設置せずとも、低抵抗アルミナにより構成される低抵抗誘電体23および24が誘電体および低抵抗体の両者の作用を兼ね備えるため、低抵抗誘電体23および24表面における電荷が適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗誘電体23および24により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
また、図11に示すように、低抵抗誘電体23を設置せず、低抵抗誘電体24のみを設置した場合にも、上記と同様に優れたオゾン発生特性が得られ、NOxを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、低抵抗誘電体23および24の表面抵抗率は105Ωおよび109Ωに限らず、104Ω〜1011Ω、さらに望ましくは105Ω〜109Ωであれば同様の効果が得られることを確認した。
実施の形態7.
図12は本発明の実施の形態7によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態7による電極部の構成を示す断面図である。
上記各実施の形態では、平行平板型の電極構成を有する無声放電式のオゾン発生装置について説明したが、本実施の形態では、同軸円筒型の電極構成を有する無声放電式のオゾン発生装置について説明する。
図において、接地側電極11、高電圧側電極12、誘電体22は同軸円筒型で形成されており、一方もしくは両方の電極は水等の冷却流体により冷却できるようになっている。接地側電極11および高電圧側電極12は、例えばステンレスなどの金属で形成された金属電極であるのが一般的である。金属電極の表面抵抗率は102Ω程度以下である。また、誘電体21および22は、例えば、体積抵抗率が109Ω・cm以上で、絶縁耐力が5kV/mm以上である電気絶縁材料からなり、具体的には、ガラスやアルミナなどを用いることができる。
また、接地側電極11および誘電体22の放電空間40側の面、すなわち、接地側電極11および誘電体22の放電に接する面には、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体31および32が設置されている。低抵抗体31および32は、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωであるタングステン酸化物で構成されている。
このような電極構成を有するオゾン発生装置において、接地側電極11と高電圧側電極12間に交流高電圧が印加されることにより、放電空間40に無声放電プラズマが発生する。放電空間40に極めて純度が高い酸素を導入し、オゾンを発生することができる。放電空隙長dは0.6mm以下である。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1の場合と同様に、低抵抗体31および32の表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗体31および誘電体22により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、接地側電極11と低抵抗体31の間に、誘電体22と同様の誘電体を設置しても、上記と同様の効果が得られる。
なお、図12では、同軸円筒型の電極部を有するオゾン発生装置に実施の形態1の構成を適用した場合を示しているが、実施の形態1〜実施の形態6の何れの構成を適用してもよく、上記各実施の形態と同様の効果が得られる。
実施の形態8.
図13は本発明の実施の形態8によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態8による電極部の構成を示す断面図である。
図において、接地側電極11、高電圧側電極12および誘電体25は同軸円筒型で形成されており、両電極または一方の電極は水等の冷却流体により冷却できるようになっている。誘電体25は、例えば、体積抵抗率が109Ω・cm以上で、絶縁耐力が5kV/mm以上である電気絶縁材料からなり、具体的には、ガラスやアルミナなどを用いることができる。
また、接地側電極11と誘電体25の間および誘電体25と高電圧側電極12の間には、それぞれ放電空間41、42が形成される。放電空間41の放電空隙長d0および放電空間42の放電空隙長d1は各々0.6mm以下である。
また、接地側電極11、誘電体25および高電圧側電極12の放電空間41および42側の面、すなわち、接地側電極11、誘電体25および高電圧側電極12の放電に接する面には、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体33、34、35、36がそれぞれ設置されている。低抵抗体33〜36は、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωであるタングステン酸化物で構成されている。
更に、放電空間41および42には、電気伝導性および熱伝導性が高いガス透過性のワイヤニット71および72が充填されている。このワイヤニット71および72の設置により、放電空間41および42内では乱流が発生し、ガス分子は冷却されている電極表面に衝突する。そのため、ガス温度を良好に放散することができる。また、接地側電極11、高電圧側電極12および誘電体14の中央位置合わせのための拡張材としても作用する。更に、ワイヤニット71および72が充填されていることにより、放電空隙長d0およびd1の縮小およびホロー陰極効果(同一電位の中空空間内における集中放電プラズマ)により、オゾン収率を向上させることができる。
このような電極構成を有するオゾン発生装置において、接地側電極11と高電圧側電極12間に交流高電圧が印加されることにより、放電空間41および42に無声放電プラズマが発生する。放電空間41および42に極めて純度が高い酸素を導入し、オゾンを発生する。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1の場合と同様に、低抵抗体33〜36の表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極11および12はそれぞれ低抵抗体33および低抵抗体36により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、接地側電極11と低抵抗体33の間、低抵抗体36と高電圧側電極12の間に誘電体25と同様の誘電体を設置しても、上記と同様の効果が得られる。
なお、図13では放電空間41に面する2面が共に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体33および34である場合について示したが、少なくとも1面が低抵抗体33または34であってもよい。これは、放電空間42に面する2面についても同様である。
また、誘電体25として実施の形態6で示したような表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗誘電体を用い、低抵抗体34および35を省略することも可能である。
また、実施の形態7の図12に示す電極構成において、放電空間40にワイヤニット71および72と同様のワイヤニットを充填してもよく、実施の形態1〜実施の形態6で示した平行平板型の各電極構成において、放電空間40にワイヤニット71および72と同様のワイヤニットを充填することも可能である。
実施の形態9.
図14は本発明の実施の形態9によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態9による電極部の構成を示す断面図である。
上記各実施の形態では、無声放電式のオゾン発生装置について説明したが、本実施の形態では、沿面放電式のオゾン発生装置について説明する。
図において、誘電体26の表面に0.1mm以下の間隔d2(上記各実施の形態における放電ギャップ長に相当する。)を有して一対の電極13および14が並んで配置され、この一対の電極13および14は誘電体層27により被覆されている。誘電体26はヒートシンク52に接しており、ヒートシンク52内を流れる水などの冷却流体により冷却される。
また、誘電体層27の上層、すなわち誘電体層27の誘電体26と反対側の面には、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体37が配置されている。低抵抗体37は、パッキンなどのシール材82を介してガイド板81と接触し、原料ガスである極めて純度が高い酸素が流入するガス空間(放電空間)43を形成する。
このような電極構成を有するオゾン発生装置において、一対の電極13と14間には交流高電圧が印加され、低抵抗体37の表面に沿面放電が発生する。この沿面放電によりオゾンが生成する。
このようなオゾン発生装置において、誘電体26として体積抵抗率および絶縁耐力が十分大きなガラスやアルミナなどを用い、しかもその厚みはd2より十分厚く設定した。また誘電体層27にも同様に体積抵抗率および絶縁耐力が十分大きな絶縁材料を用いた。
また、低抵抗体37としては、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωであるタングステン酸化物を用いた。
また、ガイド板81としては、例えばステンレスなどの金属、または金属コンタミネーション発生を抑制するためにPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素樹脂を用いた。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1の場合と同様に、低抵抗体37の表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極13および14は誘電体層27により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンガスを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、沿面放電式オゾン発生装置の場合は、無声放電式と異なり、低抵抗体37の表面抵抗率が103Ω〜104Ωの領域においても、上記と同様の効果が得られた。
実施の形態10.
図15は本発明の実施の形態10によるオゾン発生装置を説明するための図であり、より具体的には、実施の形態10による電極部の構成を示す断面図である。
図において、誘電体26の表面に0.1mm以下の間隔d2を有して一対の電極13および14が並んで配置されている。この一対の電極13および14は、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗誘電体層28により被覆されている。
誘電体26はヒートシンク52に接しており、ヒートシンク52内を流れる水などの冷却流体により冷却される。また、低抵抗誘電体層28は、パッキンなどのシール材82を介してガイド板81と接触し、原料ガスである極めて純度が高い酸素が流入するガス空間(放電空間)43を形成する。
このような電極構成を有するオゾン発生装置において、一対の電極13と14間には交流高電圧が印加され、低抵抗誘電体層28の表面に沿面放電が発生する。この沿面放電によりオゾンが生成する。
このようなオゾン発生装置において、誘電体26として体積抵抗率および絶縁耐力が十分大きなガラスやアルミナなどを用い、しかもその厚みはd2より十分厚く設定した。
また、低抵抗誘電体層28としては、体積抵抗率が109Ω・cm以上で絶縁耐力が5kV/mm以上であり、かつ表面抵抗率が109Ωである低抵抗アルミナを用いた。
また、ガイド板81としては、例えばステンレスなどの金属、または金属コンタミネーション発生を抑制するためにPTFEなどのフッ素樹脂を用いた。
このように構成されたものにおいても、実施の形態6の場合と同様に、低抵抗誘電体層28の表面における電荷は適度にリークされ、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、優れたオゾン発生特性を得ることができる。
また、一対の電極13および14は低抵抗誘電体層28により被覆されているため、スパッタエッチングされることなく、金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
したがって、本実施の形態によるオゾン発生装置により、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを高効率に生成することができる。
なお、沿面放電式オゾン発生装置の場合は、無声放電式と異なり、低抵抗誘電体層28の表面抵抗率が103Ω〜104Ωの領域においても、上記と同様の効果が得られた。
実施の形態11.
上記各実施の形態で示した表面抵抗率104Ω〜1011Ωまたは103Ω〜1011Ωの低抵抗体として、タングステン酸化物の他に、チタン、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、イットリウム、ジルコニウム、シリコン、カーボンの内の少なくとも1つを含有する化合物を用いた場合も、タングステン酸化物を用いた場合と同様に、極めて純度が高い酸素(99.9%以上)を原料ガスとした場合において、窒素酸化物を含有しない高濃度オゾンガスを高効率に生成することができる。
なお、チタン、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、イットリウム、ジルコニウム、シリコン、カーボンの内の少なくとも1つを含有する化合物の具体例としては、例えば、チタン、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、イットリウム、ジルコニウムおよびシリコンの各酸化物や、アルミニウム、チタンの各窒化物や、炭化珪素等を上げることができる。
なお、上記各実施の形態で示したオゾン発生装置において、原料ガスとして用いる極めて純度の高い酸素は、純度99.9%以上、すなわち3N(three−nine)ガスの他、純度99.99%以上(4N(four−nine)ガス)、純度99.999%以上(5N(five−nine)ガス)および純度99.9999%以上(6N(six−nine)ガス)であっても、酸素の他に別途窒素をまったく添加することなく、十分な効果があることを確認した。
しかし、これらよりグレードの低いガスになると、酸素ボンベ内に含有される窒素量が増加するため、原理上、NOxの生成を抑制することはできない。逆に、5Nよりも純度が高い酸素を用いた場合は、同様に優れたオゾン発生特性を得ることができ、NOxおよび金属コンタミネーションを含まないクリーンな高濃度オゾンを生成することができる。
その間に交流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、上記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、上記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して上記放電によりオゾンを発生するものであって、上記電極の少なくとも一方と上記放電空間との間にある上記放電に接する面の表面抵抗率を104Ω〜1011Ωとし、上記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたことを特徴とするオゾン発生装置である。
また、放電に接する誘電体の表面抵抗率が104Ω〜1011Ωであるオゾン発生装置である。
さらに、誘電体の放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備えるオゾン発生装置である。
また、電極の放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備えるオゾン発生装置である。
さらに、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体は、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、イットリウム、ジルコニウム、シリコン、およびカーボンの内の少なくとも1つを含有する化合物であるオゾン発生装置である。
また、表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体は、タングステン酸化物であるオゾン発生装置である。
実施の形態1によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態1によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態1によるオゾン発生装置の特性を説明するための図である。 実施の形態1によるオゾン発生装置の特性を説明するための図である。 実施の形態2によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態3によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態3によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態4によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態5によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態6によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態6によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態7によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態8によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態9によるオゾン発生装置を説明するための図である。 実施の形態10によるオゾン発生装置を説明するための図である。
符号の説明
11 接地側電極、12 高電圧側電極、21〜26 誘電体、24,25 低抵抗誘電体、27,28 誘電体層、28 低抵抗誘電体層、31〜37 低抵抗体、40,41,42 放電空間、43 ガス空間(放電空間)51,52 ヒートシンク、61 絶縁体、71,72 ワイヤニット、81 ガイド板、82 シール材。

Claims (7)

  1. 流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するものであって、
    前記誘電体の前記放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備え、
    前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたことを特徴とするオゾン発生装置。
  2. 電極の放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備えたことを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置。
  3. 流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するものであって、
    前記電極の前記放電に接する面に表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体を備え、
    前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたことを特徴とするオゾン発生装置。
  4. 表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体は、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、イットリウム、ジルコニウム、およびシリコンの内の少なくとも1つを含有する化合物であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のオゾン発生装置
  5. 表面抵抗率が104Ω〜1011Ωである低抵抗体は、タングステン酸化物であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のオゾン発生装置。
  6. 交流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するオゾン発生方法であって、
    前記誘電体の前記放電に接する面に表面抵抗率が10 4 Ω〜10 11 Ωである低抵抗体を備え、
    前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたことを特徴とするオゾン発生方法。
  7. 交流電圧が印加されることにより放電を発生する2個の電極と、前記電極間に設置される少なくとも1つの誘電体とを備え、前記放電が発生する放電空間に酸素を含む原料ガスを供給して前記放電によりオゾンを発生するオゾン発生方法であって、
    前記電極の前記放電に接する面に表面抵抗率が10 4 Ω〜10 11 Ωである低抵抗体を備え、
    前記放電空間に供給する原料ガスを99.9%以上の高純度酸素としたことを特徴とするオゾン発生方法。
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