JPH05184915A - 放電反応装置 - Google Patents
放電反応装置Info
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- JPH05184915A JPH05184915A JP1823892A JP1823892A JPH05184915A JP H05184915 A JPH05184915 A JP H05184915A JP 1823892 A JP1823892 A JP 1823892A JP 1823892 A JP1823892 A JP 1823892A JP H05184915 A JPH05184915 A JP H05184915A
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- insulating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ピンホールによる欠陥を除去し、長時間安定
に運転でき、高濃度のオゾンが得られるセラミック誘電
体を用いた放電反応装置を得る。 【構成】 ２個の電極間に絶縁性セラミックスからなる
誘電体層を介在させた放電反応装置において、該絶縁性
セラミックスからなる誘電体層は、放電域内及び／又は
接ガス部となる面に絶縁性袖薬を塗布、焼成した表面層
を設けるか、絶縁性の金属窒化物からなる表面層を設け
るか、高純度Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物
からなる表面層を設けるか、又は、絶縁性袖薬を塗布焼
成した表面層の上に、更に絶縁性の金属窒化物、又は高
純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物からな
る表面層を設ける。
に運転でき、高濃度のオゾンが得られるセラミック誘電
体を用いた放電反応装置を得る。 【構成】 ２個の電極間に絶縁性セラミックスからなる
誘電体層を介在させた放電反応装置において、該絶縁性
セラミックスからなる誘電体層は、放電域内及び／又は
接ガス部となる面に絶縁性袖薬を塗布、焼成した表面層
を設けるか、絶縁性の金属窒化物からなる表面層を設け
るか、高純度Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物
からなる表面層を設けるか、又は、絶縁性袖薬を塗布焼
成した表面層の上に、更に絶縁性の金属窒化物、又は高
純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物からな
る表面層を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電反応装置に係り、
特にオゾン発生装置として利用される無声放電反応装置
の改良に関する。
特にオゾン発生装置として利用される無声放電反応装置
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、放電反応装置は公知であり、その
断面概念図を図１〜図３に示す。図１〜図３において、
１は放電空間、２は誘電体であり、この誘電体２を放電
空間１の両側に配する場合（図１）と片側に配する場合
（図２及び図３）がある。３は高圧電極、４は接地電
極、５は絶縁材兼シール材、６は高電圧交流電源であ
る。図３の構造では、比較的低い電圧で高密度放電が達
成できるように接地電極４にジクザク状突起７が設けて
あり、該突起７の先端における最小放電ギャップは通常
０．５ｍｍ以下と小さくなっている。なお、これらの構
造において高圧電極と接地電極を入れ替えた構成とする
こともできる。
断面概念図を図１〜図３に示す。図１〜図３において、
１は放電空間、２は誘電体であり、この誘電体２を放電
空間１の両側に配する場合（図１）と片側に配する場合
（図２及び図３）がある。３は高圧電極、４は接地電
極、５は絶縁材兼シール材、６は高電圧交流電源であ
る。図３の構造では、比較的低い電圧で高密度放電が達
成できるように接地電極４にジクザク状突起７が設けて
あり、該突起７の先端における最小放電ギャップは通常
０．５ｍｍ以下と小さくなっている。なお、これらの構
造において高圧電極と接地電極を入れ替えた構成とする
こともできる。
【０００３】そして、上記放電反応装置において、誘電
体２としては絶縁性セラミックスが用いられることがあ
り、これらは通常、独立にセラミックス板として焼成さ
れたものか、あるいは電極３又は５に焼付けるか、溶射
されたものである。いずれにしても、このようなセラミ
ックス誘電体では、誘電体内部及び表面にピンホール等
の材料欠陥が発生することは避け難く、ピンホールの近
傍では異常放電や強いスパッタリング、ボイド放電が発
生するので誘電体の寿命を損い、反応性能を害し、反応
生成物の汚染をもたらす。無声放電状態では数十μｍ以
下の微小ピンホールでも異常放電やボイド放電を起こ
し、微小の材料欠陥でも強度を顕著に害する。しかし、
これらの微小欠陥を検出、排除することは著しく困難で
あった。
体２としては絶縁性セラミックスが用いられることがあ
り、これらは通常、独立にセラミックス板として焼成さ
れたものか、あるいは電極３又は５に焼付けるか、溶射
されたものである。いずれにしても、このようなセラミ
ックス誘電体では、誘電体内部及び表面にピンホール等
の材料欠陥が発生することは避け難く、ピンホールの近
傍では異常放電や強いスパッタリング、ボイド放電が発
生するので誘電体の寿命を損い、反応性能を害し、反応
生成物の汚染をもたらす。無声放電状態では数十μｍ以
下の微小ピンホールでも異常放電やボイド放電を起こ
し、微小の材料欠陥でも強度を顕著に害する。しかし、
これらの微小欠陥を検出、排除することは著しく困難で
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解消し、セラミック誘電体を用いた場合の誘
電体の損耗を低減し、オゾン濃度を高め、更には吐出オ
ゾン化ガスの汚染を低減した放電反応装置を提供するこ
とを課題とする。
な問題点を解消し、セラミック誘電体を用いた場合の誘
電体の損耗を低減し、オゾン濃度を高め、更には吐出オ
ゾン化ガスの汚染を低減した放電反応装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題の内、主に誘電
体の損耗を低減するために、第１の手段として本発明で
は、２個の電極間に絶縁性セラミックスからなる誘電体
層を介在させた放電反応装置において、該絶縁性セラミ
ックスからなる誘電体層は、放電域内及び／又は接ガス
部となる面に絶縁性釉薬を塗布焼成した表面層を設け
た。この場合、該表面層の耐久性及びピンホールを効果
的に埋めるために、該釉薬は軟化点が７００℃以上、該
表面層の厚さが５０〜３００μｍとした。
体の損耗を低減するために、第１の手段として本発明で
は、２個の電極間に絶縁性セラミックスからなる誘電体
層を介在させた放電反応装置において、該絶縁性セラミ
ックスからなる誘電体層は、放電域内及び／又は接ガス
部となる面に絶縁性釉薬を塗布焼成した表面層を設け
た。この場合、該表面層の耐久性及びピンホールを効果
的に埋めるために、該釉薬は軟化点が７００℃以上、該
表面層の厚さが５０〜３００μｍとした。
【０００６】また、オゾン濃度を向上させ、または吐出
オゾン化ガスの汚染を低減するために、本発明では、第
２及び第３の手段として２個の電極間に絶縁性セラミッ
クスからなる誘電体層を介在させた放電反応装置におい
て、該絶縁性セラミックスからなる誘電体層は、放電域
内及び／又は接ガス部となる面に、厚さ２μｍ以上、好
ましくは５μｍ以上の絶縁性の金属窒化物からなる表面
層を設けるか、又はＣＶＤ又はＰＶＤによって高純度の
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物からなる表面
層を設けた。
オゾン化ガスの汚染を低減するために、本発明では、第
２及び第３の手段として２個の電極間に絶縁性セラミッ
クスからなる誘電体層を介在させた放電反応装置におい
て、該絶縁性セラミックスからなる誘電体層は、放電域
内及び／又は接ガス部となる面に、厚さ２μｍ以上、好
ましくは５μｍ以上の絶縁性の金属窒化物からなる表面
層を設けるか、又はＣＶＤ又はＰＶＤによって高純度の
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物からなる表面
層を設けた。
【０００７】この場合、Ａｌ2 Ｏ3 又はＳｉＯ2 又はそ
れらの混合物からなる該表面層の純度は、該表面層で被
覆される基板となる誘電体本体の純度より高いものであ
る必要があることから、９９．９％以上とした。また、
該表面層の厚さは、耐久性及び非被覆部が放電域内及び
又は接ガス部に残存しないようにするために、２μｍ以
上、好ましくは５μｍ以上とした。
れらの混合物からなる該表面層の純度は、該表面層で被
覆される基板となる誘電体本体の純度より高いものであ
る必要があることから、９９．９％以上とした。また、
該表面層の厚さは、耐久性及び非被覆部が放電域内及び
又は接ガス部に残存しないようにするために、２μｍ以
上、好ましくは５μｍ以上とした。
【０００８】さらに、上記１〜３の手段の複合効果を実
現するために、本発明では、前記絶縁性セラミックスか
らなる誘電体層、放電域内及び／又は接ガス部となる面
に絶縁性釉薬を塗布焼成した層を設け、更にその上に絶
縁性の金属窒化物、又は高純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2
又はそれらの混合物からなる表面層を設けた。
現するために、本発明では、前記絶縁性セラミックスか
らなる誘電体層、放電域内及び／又は接ガス部となる面
に絶縁性釉薬を塗布焼成した層を設け、更にその上に絶
縁性の金属窒化物、又は高純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2
又はそれらの混合物からなる表面層を設けた。
【０００９】
【作用】本発明の第１の手段では、流動性の良い絶縁性
釉薬を誘電体の放電空間側表面に塗布焼成することによ
って、表面に連通したピンホール等の材料欠陥を埋め誘
電体層の強度を高めるとともに、異常放電の発生を抑制
することができる。この場合、該表面層の耐スパッタリ
ング性は既して軟化点が高い程優れており、また軟化点
が低いもの程低融点及びまたは蒸気圧の高い物質を含む
ので、吐出オゾン化ガスを汚染することなく、誘電体表
面の耐久性を向上させるためには、釉薬の軟化点が７０
０℃以上であることが実用的である。
釉薬を誘電体の放電空間側表面に塗布焼成することによ
って、表面に連通したピンホール等の材料欠陥を埋め誘
電体層の強度を高めるとともに、異常放電の発生を抑制
することができる。この場合、該表面層の耐スパッタリ
ング性は既して軟化点が高い程優れており、また軟化点
が低いもの程低融点及びまたは蒸気圧の高い物質を含む
ので、吐出オゾン化ガスを汚染することなく、誘電体表
面の耐久性を向上させるためには、釉薬の軟化点が７０
０℃以上であることが実用的である。
【００１０】また、誘電体においては、大きさ数十μｍ
以下の微小ピンホールの検出、排除が難かしく、これら
を絶縁性釉薬を塗布焼成することによって埋めるために
は焼成後の該表面層の厚さは５０μｍ以上必要である。
一方該表面層の厚さを過剰に厚くすると誘電体の反りが
大きくなり、一回の塗布、焼成では形成が困難となるの
で、厚さ３００μｍ以下が現実的である。また、放電空
間の周囲壁に金属の窒化物が存在すると、オゾン濃度が
高くなることを見出すとともに、誘電体表面の放電側に
絶縁性の金属窒化物を薄層として設ければ、マクロ的な
放電特性の変化は全くなく誘電体及び電極材料は選択の
自由度が大きくなるので絶縁性の窒化物を誘電体に被覆
した。それにより、近年半導体製造プロセス等で需要が
高まりつつある高温度でクリーンなオゾンを製造でき
る。
以下の微小ピンホールの検出、排除が難かしく、これら
を絶縁性釉薬を塗布焼成することによって埋めるために
は焼成後の該表面層の厚さは５０μｍ以上必要である。
一方該表面層の厚さを過剰に厚くすると誘電体の反りが
大きくなり、一回の塗布、焼成では形成が困難となるの
で、厚さ３００μｍ以下が現実的である。また、放電空
間の周囲壁に金属の窒化物が存在すると、オゾン濃度が
高くなることを見出すとともに、誘電体表面の放電側に
絶縁性の金属窒化物を薄層として設ければ、マクロ的な
放電特性の変化は全くなく誘電体及び電極材料は選択の
自由度が大きくなるので絶縁性の窒化物を誘電体に被覆
した。それにより、近年半導体製造プロセス等で需要が
高まりつつある高温度でクリーンなオゾンを製造でき
る。
【００１１】該窒化物層の厚さとして、１μｍ以下では
放電開始直後に該窒化物層の剥離脱落が起き易く、該表
面層を形成する基板となる誘電体表面に存在する微細な
凹部が該窒化物で被覆されることなく露出され易い。従
って、該窒化物層の厚さは２μｍ以上が必要で、厚さ５
μｍ以上ではその効果が数千時間以上持続する。更に、
オゾン化ガスの汚染を低減するためには、誘電体材料と
して、スパッタリング耐性が強く半導体プロセスにおい
て有害性の低い高純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 が有用の
材料であるが、強度、成形性、誘電率、熱膨張率、価格
等の都合で、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 以外の酸化物を含め
た多種の酸化物の混合物としたり、相当量の不純物を含
んだものとなっていることが多い。そこで、必ずしも高
純度ではない誘電体の表面に、高純度のＡｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 又はそれらの混合物の薄層を被覆することによっ
て、必要な強度、成形性、その他の物性を維持しつつ誘
電体からの不純物の発生を低減することができる。
放電開始直後に該窒化物層の剥離脱落が起き易く、該表
面層を形成する基板となる誘電体表面に存在する微細な
凹部が該窒化物で被覆されることなく露出され易い。従
って、該窒化物層の厚さは２μｍ以上が必要で、厚さ５
μｍ以上ではその効果が数千時間以上持続する。更に、
オゾン化ガスの汚染を低減するためには、誘電体材料と
して、スパッタリング耐性が強く半導体プロセスにおい
て有害性の低い高純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 が有用の
材料であるが、強度、成形性、誘電率、熱膨張率、価格
等の都合で、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 以外の酸化物を含め
た多種の酸化物の混合物としたり、相当量の不純物を含
んだものとなっていることが多い。そこで、必ずしも高
純度ではない誘電体の表面に、高純度のＡｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 又はそれらの混合物の薄層を被覆することによっ
て、必要な強度、成形性、その他の物性を維持しつつ誘
電体からの不純物の発生を低減することができる。
【００１２】該Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合
物からなる表面層の純度は、当然誘電体本体の純度より
高いものでないと意味がなく、無声放電装置用誘電体と
して実用的な特性を持つ純度９９．８％のＡｌ2 Ｏ3 薄
板の入手が可能な現在、該表面層の純度は少なくとも９
９．９％以上、（Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 以外の不純物
の総量が０．１％未満）であることが不可欠である。Ｃ
ＶＤ法またはＰＶＤ法によれば、９９．９％以上、望め
ば９９．９９９％以上の純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又
はそれらの混合物の薄層が容易に形成しうる。
物からなる表面層の純度は、当然誘電体本体の純度より
高いものでないと意味がなく、無声放電装置用誘電体と
して実用的な特性を持つ純度９９．８％のＡｌ2 Ｏ3 薄
板の入手が可能な現在、該表面層の純度は少なくとも９
９．９％以上、（Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 以外の不純物
の総量が０．１％未満）であることが不可欠である。Ｃ
ＶＤ法またはＰＶＤ法によれば、９９．９％以上、望め
ば９９．９９９％以上の純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又
はそれらの混合物の薄層が容易に形成しうる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 誘電体表面に釉薬を塗布焼成した誘電体層の製造法を述
べる。誘電体２として、ドクターブレード法で製作した
厚さ０．６５ｍｍの９６％Ａｌ2 Ｏ3 板を用い、この板
の放電空間側に焼成仕上り厚さ０．２０ｍｍのＳｉ
Ｏ2 ：５５％、ＢａＯ：２５％、ＣａＯ：１１％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：６％、その他の酸化物：３％のガラス質を塗布
焼成した。本釉薬の焼成後の軟化点は約９４０℃であ
る。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 誘電体表面に釉薬を塗布焼成した誘電体層の製造法を述
べる。誘電体２として、ドクターブレード法で製作した
厚さ０．６５ｍｍの９６％Ａｌ2 Ｏ3 板を用い、この板
の放電空間側に焼成仕上り厚さ０．２０ｍｍのＳｉ
Ｏ2 ：５５％、ＢａＯ：２５％、ＣａＯ：１１％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：６％、その他の酸化物：３％のガラス質を塗布
焼成した。本釉薬の焼成後の軟化点は約９４０℃であ
る。
【００１４】釉薬を塗布焼成する前の前記９６％Ａｌ2
Ｏ3 板表面には、最大数十μｍのピンホールが存在し、
２μｍ以上のピンホールの表面率は平均１．１％に達し
ていたが、釉薬の塗布焼成後の表面では１０μｍ以上の
ピンホールの数及び２μｍ以上のピンホールの表面率は
１／１０以下に減少した。また該表面は光沢性に優れ、
初期のピンホールが特に大きいものは、該表面層形成後
においてピンホール周辺が広範囲にわたってわずかにだ
れるので、目視でも光の反射状態によって、大きなピン
ホールの存在は容易に検出できた。つまり誘電体本体表
面に大きなピンホールが存在した場合、及び該表面形成
後にもピンホールが残存する場合には、それを不良品と
して使用しないようにすることが容易となる。
Ｏ3 板表面には、最大数十μｍのピンホールが存在し、
２μｍ以上のピンホールの表面率は平均１．１％に達し
ていたが、釉薬の塗布焼成後の表面では１０μｍ以上の
ピンホールの数及び２μｍ以上のピンホールの表面率は
１／１０以下に減少した。また該表面は光沢性に優れ、
初期のピンホールが特に大きいものは、該表面層形成後
においてピンホール周辺が広範囲にわたってわずかにだ
れるので、目視でも光の反射状態によって、大きなピン
ホールの存在は容易に検出できた。つまり誘電体本体表
面に大きなピンホールが存在した場合、及び該表面形成
後にもピンホールが残存する場合には、それを不良品と
して使用しないようにすることが容易となる。
【００１５】この誘電体を用い、放電域の表面にはアル
マイト処理をしたアルミニウム合金を電極４として用い
た図３に示す構造の放電反応装置を試作した。該放電体
に１５ｋｗ／ｍ2 に達する高密度の無声放電をさせ、放
電空間内に酸素を供給したところ、数百時間運転後にお
いても誘電体、アルミニウム製電極ともに、ジクザク状
突起７の先端近傍では放電密度が著しく高いにもかかわ
らず、全く損傷がなく、放電電流波形にも何ら異常は認
められなかった。
マイト処理をしたアルミニウム合金を電極４として用い
た図３に示す構造の放電反応装置を試作した。該放電体
に１５ｋｗ／ｍ2 に達する高密度の無声放電をさせ、放
電空間内に酸素を供給したところ、数百時間運転後にお
いても誘電体、アルミニウム製電極ともに、ジクザク状
突起７の先端近傍では放電密度が著しく高いにもかかわ
らず、全く損傷がなく、放電電流波形にも何ら異常は認
められなかった。
【００１６】一方釉薬を塗布焼成しない９６％Ａｌ2 Ｏ
3 を用いた場合には、誘電体表面に黒色〜褐色の小斑点
が散発しており、該斑点と対向するアルミニウム製電極
のアルマイトが損耗していた。また、放電電流波形にお
いても平均電流には変化がないが鋭い尖頭電流が混入
し、そのピーク値は正常の場合に比べ大幅に大きくなっ
ている。前記小斑点は放電前には目視では検出できなか
ったピンホールが成長拡大し、その中に炭化物（供給ガ
ス中のダスト、不純物が放電により炭化したもの）が付
着したものである。なお、ＳｉＯ2 ，ＰｂＯ，Ａｌ2 Ｏ
3 を主成分とした軟化点が約７００℃の釉薬を用いた場
合にも、最表面の光沢度の低下が認められるものの、ピ
ンホールからの損傷進展は十分に抑制された。
3 を用いた場合には、誘電体表面に黒色〜褐色の小斑点
が散発しており、該斑点と対向するアルミニウム製電極
のアルマイトが損耗していた。また、放電電流波形にお
いても平均電流には変化がないが鋭い尖頭電流が混入
し、そのピーク値は正常の場合に比べ大幅に大きくなっ
ている。前記小斑点は放電前には目視では検出できなか
ったピンホールが成長拡大し、その中に炭化物（供給ガ
ス中のダスト、不純物が放電により炭化したもの）が付
着したものである。なお、ＳｉＯ2 ，ＰｂＯ，Ａｌ2 Ｏ
3 を主成分とした軟化点が約７００℃の釉薬を用いた場
合にも、最表面の光沢度の低下が認められるものの、ピ
ンホールからの損傷進展は十分に抑制された。
【００１７】実施例２ 次に前記９６％Ａｌ2 Ｏ3 板の放電領域に、ＰＶＤによ
ってＳｉ3 Ｎ4 を厚さ約２．５μｍ被覆し、誘電体とし
て用い、前記実施例１と同様に図３に示す構造のオゾナ
イザを試作した。この実施例と比較例（９６％Ａｌ2 Ｏ
3 の無被覆材を誘電体とした場合）とのオゾン生成性能
を図４に示す。ガス流量が小さい範囲において、本実施
例の方が高濃度のオゾンが得られた。その差は、ガス流
量当りの電力密度によって変化するが、最大１３％に達
し、本実施例では最大オゾン濃度２５６ｇ／ｍ3 という
超高濃度オゾンを得た。
ってＳｉ3 Ｎ4 を厚さ約２．５μｍ被覆し、誘電体とし
て用い、前記実施例１と同様に図３に示す構造のオゾナ
イザを試作した。この実施例と比較例（９６％Ａｌ2 Ｏ
3 の無被覆材を誘電体とした場合）とのオゾン生成性能
を図４に示す。ガス流量が小さい範囲において、本実施
例の方が高濃度のオゾンが得られた。その差は、ガス流
量当りの電力密度によって変化するが、最大１３％に達
し、本実施例では最大オゾン濃度２５６ｇ／ｍ3 という
超高濃度オゾンを得た。
【００１８】Ｓｉ3 Ｎ4 の被覆が、オゾン濃度を高める
メカニズムについては不明であるが、酸素分子及びガス
中不純物のイオン化、その解離及び原子のイオン化とい
う中間過程を含めたオゾン生成過程への触媒作用及び／
又は生成したオゾンの吸着、分解の抑制によるものと考
えられる。他の絶縁性窒化物であるＡｌＮについても定
性的にはＳｉ3 Ｎ4 と同様に、最大オゾン濃度を高める
効果があることを確認している。したがって、本窒化物
による機能は絶縁性金属窒化物共通のものと考えられ
る。
メカニズムについては不明であるが、酸素分子及びガス
中不純物のイオン化、その解離及び原子のイオン化とい
う中間過程を含めたオゾン生成過程への触媒作用及び／
又は生成したオゾンの吸着、分解の抑制によるものと考
えられる。他の絶縁性窒化物であるＡｌＮについても定
性的にはＳｉ3 Ｎ4 と同様に、最大オゾン濃度を高める
効果があることを確認している。したがって、本窒化物
による機能は絶縁性金属窒化物共通のものと考えられ
る。
【００１９】実施例３ 前記実施例１に記載の９６％Ａｌ2 Ｏ3 板の放電域に、
ＣＶＤにより厚さ約２．５μｍのＳｉＯ2 を被覆した誘
電体と、厚さ約２．５μｍのＡｌ2 Ｏ3 を被覆した誘電
体を製作した。ＣＶＤやＰＶＤでは高純度の被覆が容易
に作れる。これと超高純度（９９．９９９％）のアルミ
ニウムで製作したジクザク状突起を有する図３の電極と
を組合せてオゾナイザとした。半導体製造プロセスにお
いては、アルカリ金属を含む不純物が特に有害なので、
本実施例において吐出ガス中のアルカリ金属不純物を分
析したところ、Ａｌ2 Ｏ3 を被覆したものも、ＳｉＯ2
を被覆したものも、Ｎａは１ｐｐｔ以下、Ｋは０．８ｐ
ｐｔ以下と、９６％Ａｌ2 Ｏ3 誘電体に何も被覆しない
比較例に比べて、Ｎａは１／１０以下、Ｋは３／４以下
と不純物低減が顕著であった。
ＣＶＤにより厚さ約２．５μｍのＳｉＯ2 を被覆した誘
電体と、厚さ約２．５μｍのＡｌ2 Ｏ3 を被覆した誘電
体を製作した。ＣＶＤやＰＶＤでは高純度の被覆が容易
に作れる。これと超高純度（９９．９９９％）のアルミ
ニウムで製作したジクザク状突起を有する図３の電極と
を組合せてオゾナイザとした。半導体製造プロセスにお
いては、アルカリ金属を含む不純物が特に有害なので、
本実施例において吐出ガス中のアルカリ金属不純物を分
析したところ、Ａｌ2 Ｏ3 を被覆したものも、ＳｉＯ2
を被覆したものも、Ｎａは１ｐｐｔ以下、Ｋは０．８ｐ
ｐｔ以下と、９６％Ａｌ2 Ｏ3 誘電体に何も被覆しない
比較例に比べて、Ｎａは１／１０以下、Ｋは３／４以下
と不純物低減が顕著であった。
【００２０】なお、絶縁性窒化物、高純度Ａｌ2 Ｏ3 又
はＳｉＯ2 を被覆する誘電体基体にまず、実施例１で記
載した釉薬の塗布焼成をした上で更に薄層の窒化物ある
いは高純度のＡｌ2 Ｏ3 又はＳｉＯ2 を被覆することも
できる。これは、誘電体基体表面に存在する大きなピン
ホールを埋め、最表面となる被覆との熱膨張差の緩和、
更には密着力に関する相互適性の向上に有効である。
はＳｉＯ2 を被覆する誘電体基体にまず、実施例１で記
載した釉薬の塗布焼成をした上で更に薄層の窒化物ある
いは高純度のＡｌ2 Ｏ3 又はＳｉＯ2 を被覆することも
できる。これは、誘電体基体表面に存在する大きなピン
ホールを埋め、最表面となる被覆との熱膨張差の緩和、
更には密着力に関する相互適性の向上に有効である。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。前記したように、誘電体表面に絶縁性釉薬を塗布、
焼成することにより、長時間の運転においても、誘電体
電極に損傷がなく、放電電流波形にも異常はない。ま
た、誘電体表面に絶縁性金属窒化物層を設けることによ
り高濃度のオゾンが得られる。更に誘電体表面に高純度
Ａｌ2 Ｏ3 又はＳｉＯ2 を設けることにより不純物であ
るアルカリ金属の排出量が減少した。
る。前記したように、誘電体表面に絶縁性釉薬を塗布、
焼成することにより、長時間の運転においても、誘電体
電極に損傷がなく、放電電流波形にも異常はない。ま
た、誘電体表面に絶縁性金属窒化物層を設けることによ
り高濃度のオゾンが得られる。更に誘電体表面に高純度
Ａｌ2 Ｏ3 又はＳｉＯ2 を設けることにより不純物であ
るアルカリ金属の排出量が減少した。
【図１】放電反応装置の一例を示す断面概念図である。
【図２】放電反応装置の他の例を示す断面概念図であ
る。
る。
【図３】放電反応装置のもう一つの例を示す断面概念図
である。
である。
１：放電空間、２：誘電体、３：高圧電極、４：接地電
極、５：絶縁材兼シール材、６：高電圧交流電源、７：
ジクザク状突起。
極、５：絶縁材兼シール材、６：高電圧交流電源、７：
ジクザク状突起。
フロントページの続き (72)発明者 神谷 一郎 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 村上 武司 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 ２個の電極間に絶縁性セラミックスから
なる誘電体層を介在させた放電反応装置において、該絶
縁性セラミックスからなる誘電体層は、放電域内及び／
又は接ガス部となる面に、軟化点が７００℃以上の絶縁
性釉薬を塗布焼成した厚さが５０〜３００μｍからなる
表面層を設けたことを特徴とする放電反応装置。 - 【請求項２】 ２個の電極間に絶縁性セラミックスから
なる誘電体層を介在させた放電反応装置において、該絶
縁性セラミックスからなる誘電体層は、放電域内及び／
又は接ガス部となる面に厚さ２μｍ以上の絶縁性の金属
窒化物からなる表面層を設けたことを特徴とする放電反
応装置。 - 【請求項３】 ２個の電極間に絶縁性セラミックスから
なる誘電体層を介在させた放電反応装置において、絶縁
性セラミックスからなる誘電体層は、放電域内及び／又
は接ガス部となる面に純度９９．９％以上、厚さ２μｍ
以上の高純度Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物
からなる表面層を設けたことを特徴とする放電反応装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載において、絶縁性釉薬を塗
布焼成した表面層の上に、更に厚さ２μｍ以上の絶縁性
の金属窒化物、又は純度９９．９％以上、厚さ２μｍ以
上の高純度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 又はそれらの混合物
からなる表面層を設けたことを特徴とする放電反応装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1823892A JPH05184915A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 放電反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1823892A JPH05184915A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 放電反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184915A true JPH05184915A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11966103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1823892A Pending JPH05184915A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 放電反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05184915A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010150098A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | オゾン発生装置 |
| WO2011018953A1 (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Tachibana Kanichi | コード式草刈機の回転ヘッドに取り付けられるアイレット |
| CN104557140A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 惟能科技（上海）有限公司 | 一种用于臭氧发生器的搪瓷介电体的表面处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266304A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | オツォニア・アクチェンゲゼルシャフト | オゾン発生器 |
| JPH02145403A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Noritake Co Ltd | セラミックオゾナイザ |
| JPH02279505A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-11-15 | Asea Brown Boveri Ag | オゾン発生器 |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP1823892A patent/JPH05184915A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266304A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | オツォニア・アクチェンゲゼルシャフト | オゾン発生器 |
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| CN104557140A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 惟能科技（上海）有限公司 | 一种用于臭氧发生器的搪瓷介电体的表面处理方法 |
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