JPH02145403A - セラミックオゾナイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミック誘電体な介して対向する電極間に高
周波高電圧を印加し酸素の存在下でコロナ放電を生じさ
せてオゾンを発生させ、オゾンによる殺菌、消毒、脱臭
、脱色等の効果を利用するセラミックオゾナイザに関し
、特に、窒化アルミニウムのセラミック誘電体を用いる
ことにより、冷却効果を高めてオゾン発生効率の劣化を
防止したセラミックオゾナイザに関する。

［従来の技術］ 近年、公害防止や生活環境保全上の必要性から、化学薬
品等を使用しない物理化学的手段による殺菌、消毒、脱
臭、脱色の効果を利用することが行なわれるようになり
、その−手段として、放電現象により発生するオゾンの
効果を利用するオゾナイザが多方面に用いられるように
なってきた。このようなオゾナイザのうちの１つとして
、セラミック誘電体の一方の面に誘導電極、他方の面に
放電電極を形成し、両電極間に高周波高電圧を印加する
ことによって放電電極とセラミック誘電体との間にいわ
ゆる沿面コロナ放電を発生させ、この放電によって酸素
含有ガス中の酸素をオゾンに変換するオゾナイザが知ら
れている。そして、従来、このようなオゾナイザにおい
ては、セラミック誘電体の材質として、ガラスやＡＪＺ
＊　Ｏｓ等が使用されている（特開昭６０−１８１１０
４号公報、特開昭６１−１４１０３号公報、等参照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のセラミックオゾナイザ
においては、その放電部分でエネルギの９０％以上が熱
になりかなりの高温となるため冷却が必要不可欠である
が、例えばセラミック誘電体としてＡｌ１０Ｓを用いた
場合、その熱伝導率は約２０Ｗ／ｍ−にと低く、冷却に
も限界があり、冷却効果もあまり良好ではない。したが
って、放電部分が高温になり、オゾンの発生効率が悪化
するばかりでなく、周辺パッケージ等の破壊などを生ず
るおそれがある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
セラミックオゾナイザにおいて、放電部分の冷却効果を
高めて発熱によるオゾン発生効率の劣化を防止すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、セラミック誘電体
を介して対向する放電電極と誘導電極間に高周波高電圧
を印加して沿面放電を生じさせることによりオゾンを発
生するセラミックオゾナイザにおいて、セラミック誘電
体を窒化アルミニウムで構成するようにしている。

［作用］ この構成において、放電電極と誘導電極間に高周波高電
圧を印加すると、セラミック誘電体表面と放電電極間で
コロナ沿面放電を生じ、これに酸素ガスを供給すること
によりオゾンが発生するが、その際、エネルギの９０％
以上が熱となり、放電を繰り返すうちに放電部分はかな
りの熱を発生する。しかし、セラミック誘電体の材質は
１００Ｗ／ｍ−にの熱伝導率を有するＡｊ２Ｎ　（窒化
アルミニウム）であるため、放電部分で発生する熱を、
従来の例えば２０Ｗ／ｍ−にの熱伝導率を有するＡβ２
０３に比べ良好に伝達し拡散させるので、放電部分はそ
れほど高温になることはなく、したがワてオゾンの発生
効率が維持される。

また、ＡＪ２Ｎの熱膨張係数は４．４　Ｘｌ０−’であ
り、従来の、例えばＡｊ２２０ｓの７．２　ｘ　１０−
６よりも低く、耐熱衝撃性においても優れている。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施例に係
るセラミックオゾナイザの正面図、側面図および斜視図
である。同図に示すようにこのセラミックオゾナイザは
、セラミック製で板状の誘電体１、および誘電体１を介
して対向する放電電極２ならびに誘導電極３を備え、放
電電極２と誘導電極３間に高周波高圧電源４によって高
周波高電圧を印加して放電電極２と誘電体１表面間で沿
面放電を生じさせるように構成されている。

誘電体１は２０　ｘ　４０　ｘ　Ｏ，３ｍｍのサイズの
ＩＱＮセラミックス製であり、誘導電極３は、誘電体１
表面にスクリーン印刷でＡｇペーストを印刷しベーキン
グして密着させることにより形成し、さらにその上に樹
脂ペーストをスクリーン印刷しベーキングして保護層５
を形成しである。放電電極２は直径７０μｍ０）Ｗ（タ
ングメチン）線である。なお、放電電極２は導体材料の
メタライズ等によるものを用いてもよく、また誘導電極
３は金属箔等で形成してもよい。

この構成において、放電電極２と誘導電極３間に、例え
ば周波数２〜２０　ＫＨｚ、電圧２〜１０ＫＶの適当な
高周波高電圧を印加すると、その周波数に応じた高周波
沿面コロナ放電が放電電極２と誘電体１表面間で発生す
る。したがって、その放電部分に酸素ガスを供給するこ
とによりオゾンを発生させることができる。その際、放
電部分に生ずる熱は、従来よりも高い１００Ｗ／ｍ−に
以上の熱伝導率を有する誘電体１により良好に拡散され
る。したがって、放電部分はさほど高温にならず、オゾ
ンの発生効率が良好に維持される。

印加する高周波高電圧を４．ＯＫ）（ｚ、　４．ＯＫＶ
として、誘電体の材質のみを変え、その他はすべて上記
構成と同一の構成および同一の条件でオゾン発生量を従
来のものと比較したところ、本実施例のＡＪ２Ｎ製誂電
体の場合のオゾン発生量を１００とすれば、Ａ　４１２
０　ｓ　、Ｚ　ｒ　Ｏ２、ムライト、およびガラス製の
誘電体の場合はそれぞれ約７０．９０．６５および５５
であフた。

第２図（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例に係る
セラミックオゾナイザの正面図および側面図である。同
図に示すようにこのオゾナイザは、ＡＩＮセラミックス
製の板状の誘電体６、誘電体６の内部に設けられたタン
グステン製の誘導電極７．８電体６の両側に接するよう
に取り付けられた直径７０μｍのＷ（タングステン）線
の放電電極８ａおよび８ｂを備え、さらに、これらを冷
却用の導管９の内部に設置し、誘電体６の上部Ａおよび
下部Ｂを導管９に伝熱ペーストで接着しである。

この場合、高周波高圧電源４によって誘電体６と放電電
極８ａ、ａｂ間に高周波高電圧を印加すると、誘電体６
の両側で沿面コロナ放電が生じ、導管９内に０２ガスを
通すことによってオゾンが発生するが、その際発生する
熱は、前記と同様高い熱伝導率を有する誘電体６により
その上部Ａおよび下部Ｂを介して効果的に導管９に伝達
され、さらに導管９の外部に通される水によってすみや
かに拡散される。したがって、オゾンの発生効率は良好
に維持される。

印加する高周波高電圧を８ＫＨｚ、５ＫＶとし、誘電体
の材質以外の他の条件をすべて等しくして、オゾン発生
量の変化をＡｊ２２０３の誘電体を用いた場合と比較し
たところ、本実施例のＡＩＮ製の８電体の場合、オゾン
発生開始直後のオゾン発生量を１００とすれば１０分後
で約９０．２０分後には約８５に減じたのに対し、Ａｌ
２Ｏ２製の場合は１０分後に約７５．２０分後には約６
０となった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、セラミック誘電体
の材質として窒化アルミニウムを用いるようにしたため
、従来のものより冷却効果が向上し、オゾン発生効率が
良好に維持され、高濃度オゾンの発生を持続することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例に係るセラ
ミックオゾナイザの正面図、側面図および斜視図、そし
て 第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施例に係
るセラミックオゾナイザの正面図および側面図である。 ６：誘電体、 ８ａ、８ｂ：放電電極、 ７：誘導電極、 ：高周波高圧電源、 ：保護層、 ：導管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミック誘電体および該セラミック誘電体を介し
   て対向する放電電極ならびに誘導電極を備え、この両電
   極間に高周波高電圧を印加して沿面コロナ放電を生じさ
   せることによりオゾンを発生するセラミックオゾナイザ
   において、該セラミック誘電体を窒化アルミニウムで構
   成したことを特徴とするセラミックオゾナイザ。