JPH11139807A

JPH11139807A - セラミック放電基板

Info

Publication number: JPH11139807A
Application number: JP32053297A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Kawaminami; 修一川南
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】安価であり、しかも放電による寿命が長いセ
ラミック放電基板を提供すること。【解決手段】セラミック材料からなる基板１と、その
一方の面に形成された線状の放電電極２と、これに対置
するように前記基板の反対側の面に形成された誘導電極
６とでセラミック放電基板を構成する。放電電極２とし
ては、重量％で、Ｐｄ：２０〜７０％、Ａｇ：８０〜３
０％からなるＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分とし、そのシー
ト抵抗が１００ｍΩ／□〜１００Ω／□の範囲にあるも
の、またはＣｕＯを主成分とするものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電によりオゾン
を発生させるオゾン発生装置に使用されるセラミック放
電基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】オゾン発生装置は、浄水プラント、空気
清浄機、トイレの脱臭等に使用されており、種々のタイ
プのものが知られている。その中で、小型でオゾン発生
量の比較的少ない用途には、特開昭６１−１２２１０５
号公報に開示された、セラミック基板の両面に電極を設
けた沿面放電タイプのセラミック放電基板が使用されて
いる。

【０００３】しかし、このようなタイプのオゾン発生装
置においては、放電中に放電電極が消耗しやすく、使用
中にオゾン発生量が低下するという問題があった。

【０００４】このような問題点を解消するために、放電
電極としてＮｉ、酸化チタン、酸化亜鉛、窒化チタン、
Ｐｔ等の各種材料を用いることが提案されている。ま
た、放電電極をガラスやセラミックスで覆うことが提案
されている（特開平１−２４６１０４号公報等）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
極材料のうち、タングステン、Ｎｉ、窒化チタン等は酸
化が問題である。また、酸化チタン、酸化亜鉛も寿命が
十分とはいえない。さらに、Ｐｔは酸化等の問題はない
が、高価であるため実用的ではない。また、放電電極を
ガラスやセラミックスで被覆しても、局部的な電界によ
り被覆が破壊し、電極の消耗が生じることがしばしばあ
る。このように、従来のセラミック放電基板は、放電に
よる寿命が短いという問題を解消することができない
か、高価で実用的でないものであった。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、安価であり、しかも放電による寿命が長い
セラミック放電基板を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、放電電極を特定組
成のＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分とする抵抗導体とし、か
つそのシート抵抗を調整するか、または、酸化銅を主成
分とする抵抗導体とすることにより、安価でありながら
衝撃的な放電を防止して寿命を長くすることができるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、セラミック材料から
なる基板と、その一方の面に形成された線状の放電電極
と、これに対置するように前記基板の反対側の面に形成
された誘導電極とを具備するセラミック放電基板であっ
て、前記放電電極は、重量％で、Ｐｄ：２０〜７０％、
Ａｇ：８０〜３０％からなるＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分
とし、そのシート抵抗が１００ｍΩ／□〜１００Ω／□
の範囲にあることを特徴とするセラミック放電基板を提
供するものである。

【０００９】また、本発明は、セラミック材料からなる
基板と、その一方の面に形成された線状の放電電極と、
これに対置するように前記基板の反対側の面に形成され
た誘導電極とを具備するセラミック放電基板であって、
前記放電電極は、酸化銅を主成分とすることを特徴とす
るセラミック放電基板を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明に係るセラミック放電基板は、セラ
ミック材料からなる基板と、その一方の面に形成された
線状の放電電極と、これに対置するように前記基体の反
対側の面に形成された誘導電極とを具備する。

【００１１】ここで、放電電極を構成する抵抗性の導体
としては、重量％で、Ｐｄ：２０〜７０％、Ａｇ：８０
〜３０％からなるＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分とするもの
を用いる。他の成分としては、Ｐｔ等の微量の金属成
分、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＲｕＯ₂等の酸化物が含
まれていてもよい。さらに、基体との密着性を高め、抵
抗値を高くするために、ガラスを適量加えることが好ま
しい。

【００１２】上記組成のＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分とす
る放電電極の抵抗値は、シート抵抗値で１００ｍΩ／□
〜１００Ω／□の範囲とする。抵抗値が１００ｍΩ／□
より低い場合には、放電にむらがあり、電極の消耗が局
部的に生じ、これが次第に全体に広がっていく。そし
て、結果的に電極の消耗が早くなる。逆に、１００Ω／
□を超えた抵抗値にするためには、ペーストにガラスを
多く加えたり、導電体成分として半導体を多く添加する
必要があるため、導電体の連続性が悪くなる。また、ガ
ラスを増量することにより放電が不安定になり、半導体
を多く添加した場合には、放電電極を構成する導体膜の
基体への接着性が悪く、放電による寿命が短くなる。

【００１３】放電電極を構成する他の抵抗性導体として
は酸化銅を主成分とするものが挙げられる。酸化銅は１
０００℃以下で焼結するため、少量のガラス等を添加し
たペーストとして用いることにより、密着性が良好な連
続性に優れた酸化物導電性膜が形成される。他の成分と
して微量のＬｉ₂Ｏ等が含まれていてもよい。酸化銅を
主成分とする放電電極を用いる場合にはシート抵抗に特
に制限はないが、１００Ω／□〜１０ｋΩ／□の範囲が
好ましい。

【００１４】放電電極は、その上を保護層としてガラス
コートで覆うことが好ましく、容易に形成することがで
き、電極寿命を長くする観点からは、このようなガラス
コートとして無鉛、無アルカリガラスを用いることが好
ましい。例えば（Ｂａ，Ｃａ，Ｚｎ）Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｂ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系のガラスを好適に用いることができ
る。

【００１５】また、このガラスコートの厚さは、７〜２
０μｍが好ましい。ガラスコートの膜厚がこれより薄い
と、放電電極を放電による損傷から十分に保護すること
ができず、寿命を長くする効果が得られない。また、膜
厚が２０μｍより厚いと、放電に要する電圧が高くなり
好ましくない。

【００１６】通常、このタイプのセラミック放電基板を
用いたオゾン発生装置は、大気中で使用されるが、大気
中に含まれる水分の影響で放電が不安定になることがあ
る。これを防止するために、基板の誘導電極面に印刷抵
抗（抵抗ペーストを印刷したもの）からなるヒーターを
形成することが好ましい。このようなヒーターで加熱す
ることにより、起動時の放電を安定に発生させることが
可能となる。

【００１７】なお、本発明で用いる基板を構成するセラ
ミック材料としては、特に制限はなく、従来からこの種
の放電基板として用いられているＡｌ₂Ｏ₃等を好適に用
いることができる。また、誘導電極の材料も特に制限は
なく、通常用いられているものを使用すればよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。（１）ペースト製造電極用の導体ペーストおよびガラスコート用のガラスペ
ーストを製造するに当たっては、所定の配合になるよう
に粉末およびビヒクル（エチルセルロースをテルピネオ
ールに溶解したもの）を適量混合した後３本ロールミル
で混練し、ペーストとした。なお、導体ペーストには、
接着強度を確保するためのガラスフリットを加えた。ま
た、シート抵抗を制御するために微量のＰｔ等の金属粉
末および酸化物粉末を適量加えた。比較例１については
市販のペーストを使用した。

【００１９】（２）基板の作製図１に示すように、２０ｍｍ×４０ｍｍ×０．５ｍｍｔ
の９６％アルミナ基板１の両面に所定のパターンを印刷
した。すなわち、アルミナ基板１の一方の面には、図１
（ａ）に示すように、その中央に線幅１ｍｍの放電電極
２を印刷し、その両端に抵抗値測定用端子４およびリー
ド付け端子５を形成した。放電電極２の上にはガラスコ
ート３を形成した。また、他方の面には、図１（ｂ）に
示すように、その中央に誘導電極６を印刷し、その誘導
電極６周囲に、コ字状の抵抗ヒーター７を印刷した。

【００２０】（３）シート抵抗値の測定方法図１の放電側配線すなわち放電電極２の端子４および５
の間（１ｍｍ×３０ｍｍ）の抵抗を測定して求めた。

【００２１】（４）オゾン発生量の測定作製した放電基板にリード線をはんだ付けし、２０ｋＨ
ｚ、６ｋＶｐ−ｐの電源に接続し、放電基板をガラスチ
ャンバー内に装入し、乾燥空気を５Ｌ／ｍｉｎ流しなが
ら放電させ、発生したガスのオゾン濃度を測定し、オゾ
ン発生量を算出した。

【００２２】（５）オゾン発生量低下率上記（４）の条件にて、乾燥空気の代わりに大気（２０
〜２８℃、３０〜８０％ＲＨ）を流しながら、５００時
間連続で放電した後、（４）と同様にオゾン発生量を測
定し、初期のオゾン発生量からの低下率を求めた。

【００２３】ここでは、放電電極２として、表１に示す
主成分およびシート抵抗のものを用い、その上に、（Ｂ
ａ，Ｃａ，Ｚｎ）Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂を主
成分とするガラスコートを１２μｍの厚さで形成した放
電基板について、オゾン発生量と、その低下率を測定し
た。その結果を表１に併記する。表１に示すように、本
発明の範囲内である実施例１〜５はいずれもオゾン発生
量が十分であるとともに、その低下率も６〜７％であ
り、高寿命であることが確認された。これに対し、本発
明の範囲から外れる比較例１，２は、オゾン発生量の低
下率が２３％、１１％と大きく、寿命が十分でないこと
が確認された。

【００２４】

【表１】

【００２５】次に、表１の実施例２で示す組成の放電電
極を、表２に示す種々の組成および厚さのガラスコート
で覆った放電基板を準備し、オゾン発生量の低下率を求
めた。その結果を表２に併記する。この表に示すよう
に、無鉛、無アルカリの（Ｂａ，Ｃａ，Ｚｎ）Ｏ−Ａｌ
₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂を主成分とするガラスコートを
用いたものは、厚さ８μｍ、１２μｍ、２０μｍのいず
れもオゾン発生量の低下率が低かったが、他のガラスを
用いた場合には、低下率がそれらに比較して高かった。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電電極の材料・組成およびシート抵抗を規定すること
により、安価でありながら、放電による寿命が長いセラ
ミック放電基板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で用いたセラミックス放電基板
の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１……アルミナ基板２……放電電極３……ガラスコート６……誘導電極７……抵抗ヒーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック材料からなる基板と、その一
方の面に形成された線状の放電電極と、これに対置する
ように前記基板の反対側の面に形成された誘導電極とを
具備するセラミック放電基板であって、前記放電電極
は、重量％で、Ｐｄ：２０〜７０％、Ａｇ：８０〜３０
％からなるＡｇ−Ｐｄ系合金を主成分とし、そのシート
抵抗が１００ｍΩ／□〜１００Ω／□の範囲にあること
を特徴とするセラミック放電基板。
【請求項２】セラミック材料からなる基板と、その一
方の面に形成された線状の放電電極と、これに対置する
ように前記基板の反対側の面に形成された誘導電極とを
具備するセラミック放電基板であって、前記放電電極
は、酸化銅を主成分とすることを特徴とするセラミック
放電基板。
【請求項３】無鉛、無アルカリガラスからなり、前記
放電電極の上を覆うガラスコートをさらに具備すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミッ
ク放電基板。
【請求項４】前記ガラスコートの厚さが７〜２０μｍ
の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のセラミ
ックス放電基板。
【請求項５】前記基板の誘導電極が形成された面に形
成された、印刷抵抗からなるヒーターをさらに具備する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１
項に記載のセラミック放電基板。