JPH10231105A - オゾン発生素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が簡単で剥離せず疲労破壊のない耐久性
の高い高信頼性のオゾン発生素子を得る。 【解決手段】 本発明のオゾン発生素子は、絶縁体４の
表面に設けた誘導電極２と、誘導電極に設けた接地用の
接地端子２１と、誘導電極の表面に固定した誘電体３
と、誘電体の表面に設けられ、かつ誘導電極と重なるよ
うに配置された放電電極１と、放電電極にとりつけられ
高電圧を印加する高圧端子１１とからなり、放電電極と
誘導電極に流れる電流の方向が同一になるように接地端
子と高圧端子の位置が互いに反対側になるように構成に
している。したがって、放電電極と誘導電極間には互い
に吸引し合う電磁力が生じるので、放電電極は誘電体に
強固に密着し、剥離や疲労破壊のないオゾン発生素子が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋内空気の脱臭及
び殺菌、上水の脱臭及び浄化、下水処理水の殺菌、脱色
及び浄化などに用いられるオゾン発生素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、沿面放電式のオゾン発生素子とし
ては図６に示すような構造のものが提案されている。即
ち、誘導電極２をセラミック（アルミナ）の絶縁体４お
よびセラミック（アルミナ）の誘電体３で挟持し、誘電
体３上に金属または半導体からなる放電電極１を設け、
その上面をオゾン発生室としたものである。放電電極１
は、タングステン酸化物ペーストを塗布して還元焼成す
る方法かまたは真空蒸着によって電極のパターンを形成
した上にメッキする方法等が採用されるが、製作に手数
を要するとともに製品の出来具合にもバラツキが多かっ
た。さらにこれらの方法は、材料コストの安い集成マイ
カ材や熱伝導率が高く放熱性が優れた窒化アルミニウム
等に電極を構成することが困難で、結果として高価とな
るものであった。この問題を解決する方法として、誘電
体３の上に耐食性に優れた金属箔からなる放電電極１を
設け、この放電電極１の重量と静電力に基づく電気的吸
着力よって放電電極１を誘電体３に密着する方法が提案
されている（たとえば、特開平７ー４８１０４号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属箔
からなる放電電極の重量や電気的吸着力は非常に小さい
ため、十分な吸引力は得られず、オゾン発生素子のオゾ
ン発生室を通過する原料ガスの風力等により容易に絶縁
体より剥離し、沿面放電が消滅しオゾンの発生が妨げら
れていた。また、剥離の初期段階では、金属箔と誘電体
間で放電が生じ、金属箔や誘電体が異常に温度上昇する
ことにより、沿面放電領域の気体温度が上がり、オゾン
発生量が低下する。さらに、静電力による電気的吸引力
は電源周波数に同期し周期的に変化するので、金属箔が
該誘電体との密着と剥離を繰り返し行う場合があり、金
属箔が疲労破壊し、オゾン発生素子が故障することがあ
る。そこで、本発明は製作が簡単で剥離せず疲労破壊の
ない耐久性の高い高信頼性のオゾン発生素子を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、絶縁体の表面に設けた誘導電極と、前記誘導
電極に設けた接地用の接地端子と、前記誘導電極の表面
に固定した誘電体と、前記誘電体の表面に設けられ、か
つ前記誘導電極と重なるように配置された放電電極と、
前記放電電極にとりつけられ高電圧を印加する高圧端子
とからなるオゾン発生素子において、前記放電電極と前
記誘導電極に流れる電流の方向が同一になるように前記
接地端子と前記高圧端子の位置が互いに反対側になるよ
うに構成にしている。上記手段により、放電電極と誘導
電極間には互いに吸引し合う電磁力が生じるので、放電
電極は誘電体に強固に密着し、剥離や疲労破壊のないオ
ゾン発生素子が得られる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明のオゾン発生素子
の概略を示す斜視図、図２は図１の矢視Ａの方向から見
た断面図である。図において、１は耐食アルミニウム合
金またはステンレス等からなる放電電極、２は金属泊か
らなる誘導電極、３は誘電体、４は絶縁体、５は高圧の
交流電源である。放電電極１は誘電体３を挟んで誘導電
極２と重なるように配置され、端部には高圧端子１１が
もうけられ、リード線１２を介して高圧電源５に接続さ
れている。誘導電極２は高圧端子１１とは反対側に接地
端子２１がもうけられリード線２２を介してアースに接
続されている。このように互いに反対側に端子をもうけ
て、電流の方向が同一となるようにしている。誘電体３
は耐コロナ性に優れた耐熱ガラス、セラミックやマイカ
等の材料からなり、その厚さは１ｍｍ以下とした。つぎ
に、動作について述べる。いま、放電電極１の高圧端子
１１に高圧の交流電圧が印加されると、放電電極１の周
囲に沿面放電が発生する。この時のオゾン発生素子に流
れる電流の波形は複雑であるが、模式的に描くと図３の
ようになる。すなわち、オゾン発生素子は電源からみれ
ば容量性の負荷であるので、印加電圧より９０度進んだ
充電電流が流れ、さらにオゾン発生素子で沿面放電が生
じればその放電電流が流れ、オゾン発生素子の電流はこ
れら２つの電流が加わった電流となる。従って、沿面放
電の休止期間では充電電流のみが、放電期間では充電電
流に放電電流が加わった電流が流れる。放電電極１及び
誘導電極２の長手方向の電流分布を模式的に描くと図４
のようになる。誘導電極２の長さをＬとし、長さＬの各
位置をｘとして各位置ｘにおけるそれぞれの電極の吸引
力を計算すると図５に示す曲線のようになる。本発明は
放電電極１のいずれの場所においても誘電体３への吸引
力が得られる。これに対して従来例、すなわち、高圧端
子１１と接地端子２１が同じ側に設けている場合は、吸
引力は働かず反発力となる。また、この吸引力の強さは
誘電体３の厚さの２乗に逆比例するが、誘電体３の厚さ
は１ｍｍ以下で非常に薄いため、大きな電磁的吸引力が
得られる。更に、図３に示したオゾン発生素子の電流波
形より、放電期間の始まる前においても電流が流れてお
り、この休止期間で放電電極１には充分な吸引力が得ら
れ、放電が始まる時には、放電電極１が誘電体３に強固
に密着しているため安定な沿面放電が発生する。従っ
て、オゾン発生素子に供給された乾燥空気や酸素などの
原料ガスが沿面放電のコロナに接触し、オゾンが生成さ
れるものである。

【０００６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、接地
端子の位置と高圧端子の位置とが互いに反対側になるよ
うに設け、放電電極と誘導電極に流れる電流の方向が同
一になるるようにしたので、放電電極を誘電体に電磁力
によって密着させることができ、製作が容易でかつ安定
した性能の信頼性の高いオゾン発生素子を得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオゾン発生素子の概略を示す斜視図で
ある。

【図２】図１矢視Ａの方向から見た発生素子の断面図で
ある。

【図３】本発明のオゾン発生素子の電流波形を示す特性
図である。

【図４】本発明のオゾン発生素子の電流分布を示す模式
図である。

【図５】本発明のオゾン発生素子の電流分布と吸引力を
示す特性図である。

【図６】従来のオゾン発生素子の概略を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１：放電電極 １１：高圧端子 １２：リード線 ２：誘導電極 ２１：接地端子 ２２：リード線 ３：誘電体 ４：絶縁体 ５：交流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体の表面に設けた誘導電極と、前記誘
   導電極に設けた接地用の接地端子と、前記誘導電極の表
   面に固定した誘電体と、前記誘電体の表面に設けられ、
   かつ前記誘導電極と重なるように配置された放電電極
   と、前記放電電極にとりつけられ高電圧を印加する高圧
   端子とからなるオゾン発生素子において、前記放電電極
   と前記誘導電極に流れる電流の方向が同一になるように
   前記高圧端子と前記接地端子の位置を互いに反対側に設
   けたことを特徴とするオゾン発生素子。