JPH10231104A - オゾン生成素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体誘電体の一面に放電極と誘導電極用のラ
ンウドを設けることにより、組立ての容易なオゾン生成
素子を得る。 【解決手段】 同質の部材で、厚さおよび幅は同形状で
長さが異なる長方形状の第一、第二の固体誘電体２、５
のそれぞれの一面にスクリーン印刷などをもって放電極
パターン３と誘導電極パターン６およびそれぞれの極か
らの引出線を接合するランウド４、７を一方の端面に設
ける。固体誘電体２の他面の対向面に固体誘電体５の一
面がくるようにそれぞれの一面を同方向として固定す
る。この結果、それぞれのランウド４、７は共に固体誘
電体の一面に露出することになる。露出したランウド
４、７に、例えば、シリコン被覆の引出線１０、１１の
端部をロー材をもって接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、殺菌などに効力
あるガス体からオゾンを生成する小型オゾン生成素子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】入口と出口を有する箱体に酸素を含むガ
ス体もしくは酸素を通過させ、該箱体内にガラスやセラ
ミックなどからなる薄板状の誘電体を設け、誘電体には
その表面（一面）に複数の放電極をスクリーン印刷など
をもって形成する一方、誘電体の裏面（他面）に該放電
極に対向して誘電極を設け、上記放電極と誘電極との間
に周期的に変動する変動電圧を印加して放電極端面と誘
電体との間にいわゆる沿面放電を発生させて、酸素を含
むガス体もしくは酸素を誘電体上を通過させ、オゾンを
生成するオゾナイザがある。

【０００３】この沿面放電を利用したオゾナイザは小型
で比較的安価に製造できるため、家庭用の空調機器や殺
菌装置などに使用されている。

【０００４】例えば、特開昭５６−１２５０７号公報に
示されたオゾン発生装置はこのようなものの一例で、ガ
ス体もしくは酸素は入口と出口を有する函体を通過させ
るが、函体内にはガラスからなる板状の誘電体が設けら
れ、誘電体にはその一面に複数の放電極をスクリーン印
刷などをもって形成する一方、誘電体の他面に該放電極
に対向して誘電極が設け、上記放電極と誘電極との間に
周期的に変動するパルス電圧を印加して沿面放電させて
オゾンを発生させ、函体の出口からオゾンを取り出して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のオゾン発生装置
を構成するオゾン発生素子は一枚の板状誘電体からな
り、放電極と誘電極に印加するパルス電圧はその発生源
からリード線をもって一旦放電極端と誘電極端に設けら
れたランウドに通電された後、ランウドを介してそれぞ
れの電極に印加されている。ランウドとリード線はロー
材をもって接合するが、上記のような構成では一面と他
面にパターンを設ける必要がある。このパターンはそれ
ぞれ時間をおいた別工程で印刷される。また、オゾン発
生素子をオゾン発生装置に取り付ける際、リード線の取
付けは一面と他面に対してそれぞれ行わなければならず
作業しずらいばかりでなくランウドとリード線の接合面
は板状誘電体から盛り上がる。他面には通常放電による
熱発生を冷却し、オゾンの発生効率を向上させるための
冷却装置が付設されるが、他面がロー材のため盛り上が
ると冷却装置が取付けにくいばかりでなく、他面と平行
に取り付ける機構が必要になる。

【０００６】このため、一方の面にそれぞれのランウド
を設ける工夫もされる。例えば、他方の面からリード線
を導出するため、板状誘電体に開孔したり、板状誘電体
に細孔を穿設し、細孔内をメッキしたスルホール加工に
より板状誘電体の一面と他面とを導通して一方の面にそ
れぞれのランウドを設けている。別に、板状誘電体の端
面をカツティングしてこのカツティング箇所からリード
線を導出する方法や接合部材をもってリード線を導出す
る方法がとられる。開孔やカツティングする方法では誘
電体が硬質であるため加工に過大の労力を要し、接合部
材をもってリード線を導出する方法では接合部材の取付
け加工が必要であり、いずれの方法をとるとしても経済
性が低く、家庭用オゾン発生装置用素子としては適合し
ない。

【０００７】そこで本発明は上述した従来装置の課題を
解決し、構成簡単な取り扱いのし易い小型オゾン生成素
子を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のオゾン生成素
子は、固体誘電体の一面に放電極を形成すると共に、該
放電極と対向する他面に誘導電極を設け、両電極間に変
動電圧を印加して沿面放電を行い、放電極面を流れる酸
素含有ガス体をオゾン化するオゾン生成素子において、
第一の固体誘電体の一面に放電極と該放電極と引出線を
接合するランウドを設けると共に、第二の固体誘電体の
一面の上記放電極対向面に誘導電極と該誘導電極と引出
線を接合するランウドを設け、放電極のランウドと誘導
電極のランウドが共に一面に露出するように第一の固体
誘電体の他面と第二の固体誘電体の一面を接合してなる
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２のオゾン生成素子は、第一、第二
の固体誘電体は同質の部材で、厚さおよび幅は同形状で
長さが異なる長方形板材であることを特徴とする。

【００１０】請求項３のオゾン生成素子は、前記ランウ
ドは上記長方形板材の一面の同一方向面に設けられてい
ることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明のオゾン生成素子の
一実施例であり、図１（ａ）は第一の固体誘電体とその
一面に放電極が設けられた図であり、図１（ｂ）は第二
の固体誘電体とその一面に誘導電極が設けられた図であ
り、図１（ｃ）は第一および第二の固体誘電体がそれぞ
れのランウドが共に一面に露出するように接合した場合
の図である。

【００１２】図１（ａ）および図１（ｂ）において、第
一、第二の固体誘電体２、５として公知のセラミック、
ガラスおよび雲母板などが使用される。例えば、厚さ１
ｍｍ以下で純度９６％以上のアルミナ板は厚膜基板とし
て使用されているが、これらは好適に使用できる。第
一、第二の固体誘電体２、５として異質の部材や厚さお
よび幅寸法の異なるものも使用できるが、図１のように
第一、第二の固体誘電体２、５が同質の部材で、厚さお
よび幅は同形状で長さが異なる長方形状のものが接合に
おいて取り扱いが容易となる。第一の固体誘電体２の一
面にスクリーン印刷などをもつて放電極となる導電性線
状パターン３を、また、第二の固体誘電体５の一面の放
電極対向面に同様の方法をもって誘導電極となるベタ状
のパターン６を印刷成形し、焼成する。

【００１３】放電極パターン３は図２に示す図１の矢示
Ａ−Ａ部の断面図のごとくに、固体誘電体の上に導電体
１２を印刷後、耐熱性の高い保護膜１３で覆う手法がと
られる。この結果、長期に亘り使用が可能となる。導電
体としては、例えば、Ａｇ／Ｐｄペーストが用いられ、
焼成後、保護膜としてＲｕＯ2 ペーストを導電体上に導
電体を保護するように被覆する。また、誘導電極パター
ン６はＡｇ／Ｐｄペーストのみでよい。

【００１４】第一、第二の固体誘電体２、５の一面には
それぞれの極からは引出線を接合するためのランウド
４、７が固体誘電体２、５の一方の端面に設けられる。
すなわち、ランウド４、７は固体誘電体２、５の一面の
同一方向面に設けられていることになる。

【００１５】図１（ｃ）において、上記のように焼成さ
れた第一、第二の固体誘電体２、５は放電極３の対向面
が誘導電極パターン６上に位置するようにそれぞれ一面
を同方向として接着剤をもって固定する。固定は第一、
第二の固体誘電体２、５間に隙間が生じぬように行う。
これによって第一、第二の固体誘電体２、５間のコロナ
放電の発生を防ぐことができる。接着剤としては、例え
ば、エポシキ系接着剤やシリコーン系接着剤が好適に使
用されるが、耐熱性があれば他の接着剤も使用できる。
第一、第二の固体誘電体２、５は厚さおよび幅は同形状
で長さが異なるので、それぞれのランウド４、７は共に
固体誘電体の一面に露出することになる。露出したラン
ウド４、７に、例えば、シリコン被覆の引出線１０、１
１の端部をロー材をもって接合する。

【００１６】このようにして形成されたオゾン生成素子
１はパターン面が一面の印刷だけですむので、印刷効率
がよく、引出線１０、１１を引き出すための開孔部を設
ける必要がないため経済性が高いばかりでなく、第二の
固体誘電体５の他面に凹凸がないため、放熱を促す水冷
装置ヘの接合が容易となる。

【００１７】図３は本発明のオゾン生成素子を一端に原
料ガスの流入口を他端にオゾンガスの流出口を設けた箱
体内に収納する場合の箱体の形状を示す図である。図３
（ａ）は箱体を構成する上ケースであり、図３（ｂ）は
下ケースで、両ケースは嵌合凸部と凹部で嵌合され、流
入したガス体が該部から流出するのを防いでいる。

【００１８】箱体１４は、例えば、アルミニュム鋳造品
などから形成され、箱体１４を構成する上ケース１５に
は原料ガスの流入および排出孔１６、１７が穿設されて
いる。また、下ケース１８内部には嵌合凸部２３の枠内
中央にオゾン生成素子１を収納するオゾン生成素子１の
寸法に合わせた固定座１９が設けられ、側面には引出線
を引き出すための孔２０、２１が穿設されると共に、側
面から側面へ水冷のための開口孔２２が形成されてい
る。

【００１９】前記したオゾン生成素子１の他面は固定座
１９に少なくともその一部が接するように載置固定され
る。この際、引出線は素子の同一方向面に設けられてい
るので孔２０、２１から容易に外部に引き出すことかで
きるばかりでなく、その固定は容易である。上ケース１
５と下ケース１８を嵌合した後、流入および排出孔１
６、１７に酸素または酸素ガスを含むガス体を流入しオ
ゾン生成素子１の一面上を通過させると共に、開口孔２
２から水を流通させオゾン生成素子１の他面を冷却す
る。また、引出線に間に変動電圧電圧が印加する。この
結果、放電極からの沿面放電により酸素ガスを含むガス
体が効率よくオゾン化される。

【００２０】図４は発明に関わるオゾン生成素子を用い
て構成した小型のオゾナイザの流入孔１６を通過する供
給空気量（横軸）に対して生成されれた発生オゾン量を
示す一実験例であり、この場合、印加電圧として１２ｋ
ｖの交流を用いている。標準条件１．０Ｎ ／ｍｉｎの
空気に対して１３０ｍｇ／Ｈｒのオゾンが得られるの
で、家庭用機器用オゾン供給装置として十分に機能す
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明のオゾン生成素子に
よれば、実用上下記のような優れた効果を得ることがで
きる。 （イ）パターン面が一面の印刷だけですむので、印刷効
率がよい。 （ロ）引出線を引き出すためのスルホールなどの開孔部
やカッテング部を設ける必要がないため経済性が高い。 （ハ）第二の固体誘電体５の他面に凹凸がないため、放
熱を促す水冷装置への接合が容易となる。 （ニ）上記の結果、家庭用の空調機器や殺菌装置などに
好適な小型のオゾナイザを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオゾン生成素子の一実施例である。

【図２】オゾン生成素子を構成する放電極パターンの断
面を示す図である。

【図３】オゾン生成素子を一端に原料ガスの流入口を他
端にオゾンガスの流出口を設けた箱体内に収納する場合
の箱体の形状を示す図である。

【図４】発明に関わるオゾン生成素子を用いて構成した
小型のオゾナイザのオゾン生成実験例を示す図である。

【符号の説明】

１ オゾン生成素子 ２ 第一の固体誘電体 ３ 放電極パターン ４ ランウド ５ 第二の固体誘電体 ６ 誘導電極パターン ７ ランウド ８ ロー材 ９ ロー材 １０ 引出線 １１ 引出線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体誘電体の一面に放電極を形成すると
   共に、該放電極と対向する他面に誘導電極を設け、両電
   極間に変動電圧を印加して沿面放電を行い、放電極面を
   流れる酸素含有ガス体をオゾン化するオゾン生成素子に
   おいて、 第一の固体誘電体の一面に放電極と該放電極と引出線を
   接合するランウドを設けると共に、第二の固体誘電体の
   一面の上記放電極対向面に誘導電極と該誘導電極と引出
   線を接合するランウドを設け、 放電極のランウドと誘導電極のランウドが共に一面に露
   出するように第一の固体誘電体の他面と第二の固体誘電
   体の一面を接合してなることを特徴とするオゾン生成素
   子。
2. 【請求項２】 第一、第二の固体誘電体は同質の部材
   で、厚さおよび幅は同形状で長さが異なる長方形板材で
   あることを特徴とする請求項１記載のオゾン生成素子。
3. 【請求項３】 前記ランウドは上記長方形板材の一面の
   同一方向面に設けられていることを特徴とする請求項１
   記載のオゾン生成素子。