JPH04282587A - 沿面コロナ放電素子 - Google Patents
沿面コロナ放電素子Info
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- JPH04282587A JPH04282587A JP6871191A JP6871191A JPH04282587A JP H04282587 A JPH04282587 A JP H04282587A JP 6871191 A JP6871191 A JP 6871191A JP 6871191 A JP6871191 A JP 6871191A JP H04282587 A JPH04282587 A JP H04282587A
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Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオゾン発生装置、イオン
発生装置、帯電器、除電器、除臭器等に用いられる沿面
コロナ放電素子に関する。
発生装置、帯電器、除電器、除臭器等に用いられる沿面
コロナ放電素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の沿面コロナ放電素子とし
て、特開昭５９−４４７８２号公報、特開昭５９−４４
７９７号公報には、誘電体で形成された板状の基板の表
面に線状放電電極を設け、その基板の内部に面状誘導電
極を埋設して、線状放電電極と面状誘導電極とを誘電体
層を介して対向せしめたものが提案されている。そして
、誘電体基板としてアルミナ磁器を用いて形成し、両電
極はタングステン粉末を用いてメタライズ技術により形
成していた。アルミナ磁器の比誘電率は９〜１０であり
、高誘電率の誘電体であった。このように、高誘電率の
誘電体を用いていたのは、平行平板電極を用いた無声放
電装置では、電極を被覆する誘電体の誘電率が高い方が
電極間のエアギャプの電界が強くなり無声放電が活発に
なることが、よく知られていたからである。このため、
電極を誘電率の低い誘電体で被覆すると、オゾン発生量
が減るはずであると考えられていたからである。
て、特開昭５９−４４７８２号公報、特開昭５９−４４
７９７号公報には、誘電体で形成された板状の基板の表
面に線状放電電極を設け、その基板の内部に面状誘導電
極を埋設して、線状放電電極と面状誘導電極とを誘電体
層を介して対向せしめたものが提案されている。そして
、誘電体基板としてアルミナ磁器を用いて形成し、両電
極はタングステン粉末を用いてメタライズ技術により形
成していた。アルミナ磁器の比誘電率は９〜１０であり
、高誘電率の誘電体であった。このように、高誘電率の
誘電体を用いていたのは、平行平板電極を用いた無声放
電装置では、電極を被覆する誘電体の誘電率が高い方が
電極間のエアギャプの電界が強くなり無声放電が活発に
なることが、よく知られていたからである。このため、
電極を誘電率の低い誘電体で被覆すると、オゾン発生量
が減るはずであると考えられていたからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の沿面コロナ放電素子は発生するオゾンの量に対して
１０〜１５％の窒素酸化物ＮＯｘが生成するという問題
点があった。このため、多量のオゾンを発生させた場合
は人体に悪影響を及ぼす窒素酸化物を除去するために窒
素酸化物除去用の触媒を使用する等の対策が必要になる
という問題点が生じた。本発明は上記の問題点を解決す
るためなされたものであり、その目的とするところは、
窒素酸化物ＮＯｘの生成量の少ない沿面コロナ放電素子
を提供することにある。
来の沿面コロナ放電素子は発生するオゾンの量に対して
１０〜１５％の窒素酸化物ＮＯｘが生成するという問題
点があった。このため、多量のオゾンを発生させた場合
は人体に悪影響を及ぼす窒素酸化物を除去するために窒
素酸化物除去用の触媒を使用する等の対策が必要になる
という問題点が生じた。本発明は上記の問題点を解決す
るためなされたものであり、その目的とするところは、
窒素酸化物ＮＯｘの生成量の少ない沿面コロナ放電素子
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、誘電体で形成された板状の基板の表面
に線状放電電極を設け、その基板の内部に面状誘導電極
を埋設して、前記線状放電電極と前記面状誘導電極とを
誘電体層を介して対向せしめた沿面コロナ放電素子にお
いて、前記誘電体に、比誘電率が６．０以下の低誘電率
の誘電体を用いたことを特徴とする沿面コロナ放電素子
が提供される。また、その沿面コロナ放電素子は、線状
放電電極を、前記誘電体層と同じ材質の誘電体でコーテ
ィングすることが好ましい。さらに、前記誘電体の組成
を、二酸化ケイ素ＳｉＯ２ が５７〜６３重量％、酸化
アルミニウムＡｌ２ Ｏ３ が２０〜２８重量％、酸化
マグネシウムＭｇＯが１０〜１８重量％、酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏが２〜６重量％の主成分からなり、酸化ホウ素Ｂ２
Ｏ３ 及び／又は五酸化リンＰ２ Ｏ５ が０．１〜６
重量％添加されているものとすることが好適である。
め、本発明では、誘電体で形成された板状の基板の表面
に線状放電電極を設け、その基板の内部に面状誘導電極
を埋設して、前記線状放電電極と前記面状誘導電極とを
誘電体層を介して対向せしめた沿面コロナ放電素子にお
いて、前記誘電体に、比誘電率が６．０以下の低誘電率
の誘電体を用いたことを特徴とする沿面コロナ放電素子
が提供される。また、その沿面コロナ放電素子は、線状
放電電極を、前記誘電体層と同じ材質の誘電体でコーテ
ィングすることが好ましい。さらに、前記誘電体の組成
を、二酸化ケイ素ＳｉＯ２ が５７〜６３重量％、酸化
アルミニウムＡｌ２ Ｏ３ が２０〜２８重量％、酸化
マグネシウムＭｇＯが１０〜１８重量％、酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏが２〜６重量％の主成分からなり、酸化ホウ素Ｂ２
Ｏ３ 及び／又は五酸化リンＰ２ Ｏ５ が０．１〜６
重量％添加されているものとすることが好適である。
【０００５】
【作用】上記のように構成された沿面コロナ放電素子で
は、実験によれば、オゾンの発生量に比べて、窒素酸化
物の生成量が少なくなる。そのメカニズムは必ずしも明
確にはできなかったが、線状放電電極による沿面コロナ
放電発生時の電界は平等電界とは異なるためではないか
と考えられる。そのためか、当業者の常識に反して、オ
ゾン発生量も誘電体の比誘電率が低い方が大きいという
現象が観測された。
は、実験によれば、オゾンの発生量に比べて、窒素酸化
物の生成量が少なくなる。そのメカニズムは必ずしも明
確にはできなかったが、線状放電電極による沿面コロナ
放電発生時の電界は平等電界とは異なるためではないか
と考えられる。そのためか、当業者の常識に反して、オ
ゾン発生量も誘電体の比誘電率が低い方が大きいという
現象が観測された。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照し説明す
る。図１は沿面コロナ放電素子を示す斜視図であり、一
部を破断して示している。セラミックで形成された平板
状の基板１、２の上面に金で形成された線状放電電極４
が設けられ、その基板１、２の内部に金で形成された面
状誘導電極３が埋設されている。線状放電電極４と面状
誘導電極３とは誘電体層１を介して対向することになる
。線状放電電極４の上面には薄いセラミック材からなる
放電電極コーティング材６が被覆されている。線状放電
電極４と面状誘導電極３との間には高周波高電圧電源５
からの交流電圧が印加され、線状放電電極４の上の放電
電極コーティング材６の上面にコロナ放電が生成される
。
る。図１は沿面コロナ放電素子を示す斜視図であり、一
部を破断して示している。セラミックで形成された平板
状の基板１、２の上面に金で形成された線状放電電極４
が設けられ、その基板１、２の内部に金で形成された面
状誘導電極３が埋設されている。線状放電電極４と面状
誘導電極３とは誘電体層１を介して対向することになる
。線状放電電極４の上面には薄いセラミック材からなる
放電電極コーティング材６が被覆されている。線状放電
電極４と面状誘導電極３との間には高周波高電圧電源５
からの交流電圧が印加され、線状放電電極４の上の放電
電極コーティング材６の上面にコロナ放電が生成される
。
【０００７】上記の沿面コロナ放電素子の製造方法につ
いて説明する。まず、二酸化ケイ素ＳｉＯ２ が６０重
量％、酸化アルミニウムＡｌ２ Ｏ３ が２５重量％、
酸化マグネシウムＭｇＯが１０重量％、酸化亜鉛ＺｎＯ
が４重量％、酸化ホウ素Ｂ２ Ｏ３ が１重量％の組成
からなるフリットを製造し、このフリットに有機バイン
ダと溶剤たとえばブチルアルコールを加えてボールミル
で混合し、流動性のあるスラリーとする。酸化ホウ素Ｂ
２ Ｏ３ に代えて五酸化リンＰ２ Ｏ５ を１重量％
添加してもよい。このスラリーを減圧脱泡後、平板状に
流し出して加熱し、溶剤を発散させて厚さ１ｍｍの基板
１、２となるグリーンシート１、２を作成する。次に、
下のグリーンシート２の上面に公知のスクリーン印刷法
にて面状誘導電極３を金ペーストを用いて印刷し、その
上にグリーンシート１を載置する。グリーンシート１の
上面には公知のスクリーン印刷法にて線状放電電極４を
金ペーストを用いて印刷する。さらに、線状放電電極４
の上にグリーンシート１、２と同組成のペーストを厚さ
１０〜４０μ程度に印刷する。そして、全体を圧着し、
５０°〜２００°Ｃ／ｈの昇温速度で９００°〜１００
０°Ｃまで加熱し、その温度で１〜４時間焼成する。次
に、５０〜３００°Ｃ／ｈの冷却速度で室温まで冷却す
る。
いて説明する。まず、二酸化ケイ素ＳｉＯ２ が６０重
量％、酸化アルミニウムＡｌ２ Ｏ３ が２５重量％、
酸化マグネシウムＭｇＯが１０重量％、酸化亜鉛ＺｎＯ
が４重量％、酸化ホウ素Ｂ２ Ｏ３ が１重量％の組成
からなるフリットを製造し、このフリットに有機バイン
ダと溶剤たとえばブチルアルコールを加えてボールミル
で混合し、流動性のあるスラリーとする。酸化ホウ素Ｂ
２ Ｏ３ に代えて五酸化リンＰ２ Ｏ５ を１重量％
添加してもよい。このスラリーを減圧脱泡後、平板状に
流し出して加熱し、溶剤を発散させて厚さ１ｍｍの基板
１、２となるグリーンシート１、２を作成する。次に、
下のグリーンシート２の上面に公知のスクリーン印刷法
にて面状誘導電極３を金ペーストを用いて印刷し、その
上にグリーンシート１を載置する。グリーンシート１の
上面には公知のスクリーン印刷法にて線状放電電極４を
金ペーストを用いて印刷する。さらに、線状放電電極４
の上にグリーンシート１、２と同組成のペーストを厚さ
１０〜４０μ程度に印刷する。そして、全体を圧着し、
５０°〜２００°Ｃ／ｈの昇温速度で９００°〜１００
０°Ｃまで加熱し、その温度で１〜４時間焼成する。次
に、５０〜３００°Ｃ／ｈの冷却速度で室温まで冷却す
る。
【０００８】このようにして製造された沿面コロナ放電
素子の基板１、２及び線状放電電極４上のコーティング
部分６のセラミックは、比誘電率が５程度の低誘電率セ
ラミックを構成する。通常のアルミナＡｌ２ Ｏ３ か
らなるセラミックの比誘電率は９〜１０である。
素子の基板１、２及び線状放電電極４上のコーティング
部分６のセラミックは、比誘電率が５程度の低誘電率セ
ラミックを構成する。通常のアルミナＡｌ２ Ｏ３ か
らなるセラミックの比誘電率は９〜１０である。
【０００９】このようにして焼成された沿面コロナ放電
素子の電極間３、４に高周波高電圧電源５からの交流電
圧を印加すると、線状放電電極４の上方にコロナ放電が
発生し、周囲の酸素をオゾン化する。図２は放電周波数
と窒素酸化物ＮＯｘのオゾンＯ３ に対する発生率の関
係を示すグラフ図である。基板誘電体１、２、６として
アルミナを用いた従来の沿面コロナ放電素子の特性を白
丸で、本発明に係る上記の低誘電率セラミックを用いた
沿面コロナ放電素子の特性を黒丸で示す。低誘電率セラ
ミックを用いた沿面コロナ放電素子では、従来のものに
比べて窒素酸化物の発生率が半減していることがわかる
。 また、放電周波数が低い程、窒素酸化物の発生率が低い
ので、可聴周波数以上の放電音がない、２０ＫＨｚ程度
で使用するのが好ましい。
素子の電極間３、４に高周波高電圧電源５からの交流電
圧を印加すると、線状放電電極４の上方にコロナ放電が
発生し、周囲の酸素をオゾン化する。図２は放電周波数
と窒素酸化物ＮＯｘのオゾンＯ３ に対する発生率の関
係を示すグラフ図である。基板誘電体１、２、６として
アルミナを用いた従来の沿面コロナ放電素子の特性を白
丸で、本発明に係る上記の低誘電率セラミックを用いた
沿面コロナ放電素子の特性を黒丸で示す。低誘電率セラ
ミックを用いた沿面コロナ放電素子では、従来のものに
比べて窒素酸化物の発生率が半減していることがわかる
。 また、放電周波数が低い程、窒素酸化物の発生率が低い
ので、可聴周波数以上の放電音がない、２０ＫＨｚ程度
で使用するのが好ましい。
【００１０】低誘電率誘電体を用いた効果を確認するた
め、種々のセラミック誘電体を基板１、２及びコーティ
ング６の材料として用い、絶縁層となる基板１の厚さを
変えた時のオゾン発生量及び窒素酸化物発生量を調べた
。表１はそのデータを示す表である。
め、種々のセラミック誘電体を基板１、２及びコーティ
ング６の材料として用い、絶縁層となる基板１の厚さを
変えた時のオゾン発生量及び窒素酸化物発生量を調べた
。表１はそのデータを示す表である。
【００１１】
【表１】
【００１２】測定条件として、空気は湿度５０％、温度
２０°Ｃのものを用い、放電周波数は２０ＫＨｚ、放電
電圧は５ＫＶｐｐとした。オゾン発生量は紫外線吸光法
、窒素酸化物発生量は化学発光法を用いて測定した。 表１から明らかなように、誘電率の低いセラミック誘電
体を用いるほど、窒素酸化物ＮＯｘの発生量が減少し、
さらに、当業者の常識に反して以外なことに、オゾンＯ
３ の発生量が増加している。このため、前記実施例で
説明した低誘電率セラミックでは、従来のアルミナを用
いたものに比べて、窒素酸化物ＮＯｘのオゾンＯ３ に
対する発生率が１／２に半減するという優れた特性を示
すことがわかる。また、絶縁層となる基板１の厚さが増
加すると、窒素酸化物ＮＯｘの発生量が減少している。 これらの理由については、必ずしも明確にはできなかっ
たが、コロナ放電部分の電界の不平等性と、誘電率の低
さに起因する誘電体損失の減少が何らかの作用をしてい
ると考えられる。
２０°Ｃのものを用い、放電周波数は２０ＫＨｚ、放電
電圧は５ＫＶｐｐとした。オゾン発生量は紫外線吸光法
、窒素酸化物発生量は化学発光法を用いて測定した。 表１から明らかなように、誘電率の低いセラミック誘電
体を用いるほど、窒素酸化物ＮＯｘの発生量が減少し、
さらに、当業者の常識に反して以外なことに、オゾンＯ
３ の発生量が増加している。このため、前記実施例で
説明した低誘電率セラミックでは、従来のアルミナを用
いたものに比べて、窒素酸化物ＮＯｘのオゾンＯ３ に
対する発生率が１／２に半減するという優れた特性を示
すことがわかる。また、絶縁層となる基板１の厚さが増
加すると、窒素酸化物ＮＯｘの発生量が減少している。 これらの理由については、必ずしも明確にはできなかっ
たが、コロナ放電部分の電界の不平等性と、誘電率の低
さに起因する誘電体損失の減少が何らかの作用をしてい
ると考えられる。
【００１３】従って、本発明の誘電体は低誘電率セラミ
ックに限定されるものではなく、低誘電率の耐熱性高分
子、たとえば、ポリイミド等の誘電体を用いても同様の
効果が得られるものと考えられる。また、前記実施例で
は一本の線状放電電極４を有する平板状の沿面コロナ放
電素子について説明したが、複数本の線状放電電極を有
するもの、円筒形のものなど、特開昭５９−４４７８２
号公報、特開昭５９−４４７９７号公報に示された種々
の沿面コロナ放電素子に適用できることは明らかであろ
う。
ックに限定されるものではなく、低誘電率の耐熱性高分
子、たとえば、ポリイミド等の誘電体を用いても同様の
効果が得られるものと考えられる。また、前記実施例で
は一本の線状放電電極４を有する平板状の沿面コロナ放
電素子について説明したが、複数本の線状放電電極を有
するもの、円筒形のものなど、特開昭５９−４４７８２
号公報、特開昭５９−４４７９７号公報に示された種々
の沿面コロナ放電素子に適用できることは明らかであろ
う。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を有し誘電体に比
誘電率が６．０以下の低誘電率の誘電体を用いたことを
特徴とするものであるから、オゾンの発生量に比較して
窒素酸化物の発生量の比率が少ないという優れた効果が
ある。
誘電率が６．０以下の低誘電率の誘電体を用いたことを
特徴とするものであるから、オゾンの発生量に比較して
窒素酸化物の発生量の比率が少ないという優れた効果が
ある。
【図１】 沿面コロナ放電素子を示す斜視図、
【図２
】 放電周波数と窒素酸化物のオゾンに対する発生率
の関係を示すグラフ図である。
】 放電周波数と窒素酸化物のオゾンに対する発生率
の関係を示すグラフ図である。
１、２．．セラミックで形成された平板状の基板、
３．．面状誘導電極、４．．線状放電電極、 ６．．
コーティング材。
３．．面状誘導電極、４．．線状放電電極、 ６．．
コーティング材。
Claims (3)
- 【請求項１】 誘電体で形成された板状の基板の表面
に線状放電電極を設け、その基板の内部に面状誘導電極
を埋設して、前記線状放電電極と前記面状誘導電極とを
誘電体層を介して対向せしめた沿面コロナ放電素子にお
いて、前記誘電体に、比誘電率が６．０以下の低誘電率
の誘電体を用いたことを特徴とする沿面コロナ放電素子
。 - 【請求項２】 請求項１記載の沿面コロナ放電素子に
おいて、前記線状放電電極が、前記誘電体層と同じ材質
の誘電体でコーティングされていることを特徴とする沿
面コロナ放電素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の沿面コロナ放電素子に
おいて、前記誘電体の組成が、二酸化ケイ素ＳｉＯ２
が５７〜６３重量％、酸化アルミニウムＡｌ２ Ｏ３
が２０〜２８重量％、酸化マグネシウムＭｇＯが１０〜
１８重量％、酸化亜鉛ＺｎＯが２〜６重量％の主成分か
らなり、酸化ホウ素Ｂ２ Ｏ３ 及び／又は五酸化リン
Ｐ２ Ｏ５が０．１〜６重量％添加されてなる低誘電率
セラミックであることを特徴とする沿面コロナ放電素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6871191A JPH04282587A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 沿面コロナ放電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6871191A JPH04282587A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 沿面コロナ放電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282587A true JPH04282587A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=13381641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6871191A Pending JPH04282587A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 沿面コロナ放電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04282587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020116051A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | アートビーム有限会社 | 放電電極板 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP6871191A patent/JPH04282587A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020116051A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | アートビーム有限会社 | 放電電極板 |
| TWI716193B (zh) * | 2018-12-04 | 2021-01-11 | 日商亞特比目有限公司 | 放電電極板 |
| JPWO2020116051A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2021-10-07 | アートビーム有限会社 | 放電電極板 |
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