JPH11228112A - オゾン発生素子 - Google Patents
オゾン発生素子Info
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- JPH11228112A JPH11228112A JP4112198A JP4112198A JPH11228112A JP H11228112 A JPH11228112 A JP H11228112A JP 4112198 A JP4112198 A JP 4112198A JP 4112198 A JP4112198 A JP 4112198A JP H11228112 A JPH11228112 A JP H11228112A
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- coating
- film
- discharge electrode
- discharge
- ozone generating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オゾン生成反応に寄与する電界の集中を緩
和し、放電による温度上昇が小さくして、オゾンの２次
分解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を抑え、
オゾンの発生効率を向上させたオゾン発生素子を提供す
る。 【解決手段】 誘電体１を挟んで放電電極２と接地電極
３を設け、前記放電電極２の上に保護被膜４をそなえた
オゾン発生素子において、前記保護被膜４が、放電電極
２に接触する第１被膜４１と、この第１被膜に重ねた第
２被膜４２をそなえ、第１被膜の誘電率より第２被膜の
誘電率を大きくし、電気力線の屈折角度を大きくしてい
る。保護被膜４の層を、順次誘電率を大きくして増すこ
とができる、
和し、放電による温度上昇が小さくして、オゾンの２次
分解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を抑え、
オゾンの発生効率を向上させたオゾン発生素子を提供す
る。 【解決手段】 誘電体１を挟んで放電電極２と接地電極
３を設け、前記放電電極２の上に保護被膜４をそなえた
オゾン発生素子において、前記保護被膜４が、放電電極
２に接触する第１被膜４１と、この第１被膜に重ねた第
２被膜４２をそなえ、第１被膜の誘電率より第２被膜の
誘電率を大きくし、電気力線の屈折角度を大きくしてい
る。保護被膜４の層を、順次誘電率を大きくして増すこ
とができる、
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、沿面放電によりオ
ゾンを発生させるオゾン発生素子に関する。
ゾンを発生させるオゾン発生素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、脱臭、殺菌などのために使用され
ている沿面放電式オゾン発生装置は、たとえば図４に示
すように、矢印方向に原料ガスを通すチャンバ１０内
に、セラミック、マイカ、ガラスなどの誘電体１を挟ん
で、たとえば厚さ３ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３１
６）を帯状にした放電電極２と、厚さ３ｍｍのステンレ
ス鋼板を放電電極２より広くした接地電極３とを設け、
放電電極２の上に保護被膜４をそなえたオゾン発生素子
を、絶縁板５を介して取り付け、放電電極２と接地電極
３との間に高周波高電圧を印加して、放電電極２上部の
空間で電気絶縁を破壊させて誘電体の沿面方向に沿って
沿面放電６を発生させ、この放電エネルギーでチャンバ
１０内の電界領域を通る原料ガス７の中に含まれる酸素
分子の一部をオゾンに転化させるようにしている。
ている沿面放電式オゾン発生装置は、たとえば図４に示
すように、矢印方向に原料ガスを通すチャンバ１０内
に、セラミック、マイカ、ガラスなどの誘電体１を挟ん
で、たとえば厚さ３ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３１
６）を帯状にした放電電極２と、厚さ３ｍｍのステンレ
ス鋼板を放電電極２より広くした接地電極３とを設け、
放電電極２の上に保護被膜４をそなえたオゾン発生素子
を、絶縁板５を介して取り付け、放電電極２と接地電極
３との間に高周波高電圧を印加して、放電電極２上部の
空間で電気絶縁を破壊させて誘電体の沿面方向に沿って
沿面放電６を発生させ、この放電エネルギーでチャンバ
１０内の電界領域を通る原料ガス７の中に含まれる酸素
分子の一部をオゾンに転化させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
オゾン発生素子では、図５に示すように、放電電極２か
ら発する電気力線は、放電電極２から保護被膜４に角度
をθ1 で入り、原料ガス７の空間に抜けるので、電界が
放電電極２の近傍における原料ガス７の一部に集中して
沿面放電６を発生する。このため、この集中した空間部
分の温度が放電によって急激に上昇し、放電によって生
成されたオゾンが熱によって分解されるだけでなく、原
料ガスとして空気を用いる場合は、温度上昇によりオゾ
ンの分解を促進させる窒素酸化物の生成が増大し、オゾ
ン発生装置としての効率を低下させる欠点がある。ま
た、オゾン発生反応に寄与する電界領域が放電電極近傍
の空間に限定されるため、放電の範囲も狭い範囲に限ら
れ、原料ガスとの接触範囲が小さくなり沿面放電式オゾ
ン発生素子のオゾン発生効率が低くなっている。本発明
は、オゾン生成反応に寄与する電界の集中を緩和し、放
電領域を広げることにより、効率よくオゾンを発生させ
るオゾン発生素子を提供することを目的とする。
オゾン発生素子では、図５に示すように、放電電極２か
ら発する電気力線は、放電電極２から保護被膜４に角度
をθ1 で入り、原料ガス７の空間に抜けるので、電界が
放電電極２の近傍における原料ガス７の一部に集中して
沿面放電６を発生する。このため、この集中した空間部
分の温度が放電によって急激に上昇し、放電によって生
成されたオゾンが熱によって分解されるだけでなく、原
料ガスとして空気を用いる場合は、温度上昇によりオゾ
ンの分解を促進させる窒素酸化物の生成が増大し、オゾ
ン発生装置としての効率を低下させる欠点がある。ま
た、オゾン発生反応に寄与する電界領域が放電電極近傍
の空間に限定されるため、放電の範囲も狭い範囲に限ら
れ、原料ガスとの接触範囲が小さくなり沿面放電式オゾ
ン発生素子のオゾン発生効率が低くなっている。本発明
は、オゾン生成反応に寄与する電界の集中を緩和し、放
電領域を広げることにより、効率よくオゾンを発生させ
るオゾン発生素子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、放電
電極と接地電極との間に誘電体を有する沿面放電式オゾ
ン発生素子において、前記放電電極の上に設けた保護被
膜を誘電率の異なる２層以上の被膜で形成させ、各層被
膜の誘電率を、放電電極にもっとも近い第１被膜から、
原料ガスにもっとも近い外側の層に向かって順次大きく
なるようにしている。
電極と接地電極との間に誘電体を有する沿面放電式オゾ
ン発生素子において、前記放電電極の上に設けた保護被
膜を誘電率の異なる２層以上の被膜で形成させ、各層被
膜の誘電率を、放電電極にもっとも近い第１被膜から、
原料ガスにもっとも近い外側の層に向かって順次大きく
なるようにしている。
【０００６】
【発明の実施の形態】セラミック、マイカ、ガラスなど
からなる誘電体の一方の面に、高周波高電圧を印加する
放電電極をそなえ、他方の面に接地される接地電極をそ
なえ、前記放電電極の上にセラミックコーティングによ
って均一な厚さに形成した第１被膜を設け、この第１被
膜の上に、誘電率が第１被膜より大きい第２被膜を均一
な厚さで重ねて設けている。また、第１被膜の上に、次
第に誘電率を大きくした複数層の被膜を重ねて設けるこ
とができる。なお、各層の被膜の厚さは、５〜１５μｍ
とし、被膜全体の厚さは１０〜３０μｍにすることが望
ましい。
からなる誘電体の一方の面に、高周波高電圧を印加する
放電電極をそなえ、他方の面に接地される接地電極をそ
なえ、前記放電電極の上にセラミックコーティングによ
って均一な厚さに形成した第１被膜を設け、この第１被
膜の上に、誘電率が第１被膜より大きい第２被膜を均一
な厚さで重ねて設けている。また、第１被膜の上に、次
第に誘電率を大きくした複数層の被膜を重ねて設けるこ
とができる。なお、各層の被膜の厚さは、５〜１５μｍ
とし、被膜全体の厚さは１０〜３０μｍにすることが望
ましい。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図に示す第１の実施例につい
て説明する。なお、図では説明のため被膜の厚さを誇大
にしめしている。図１において、１は電気絶縁性、耐熱
性、熱伝導性のよい材料たとえばアルミナセラミックか
らなる誘電体で、その一方の面に放電電極２と他方の面
に前記放電電極より広くした接地電極３を導電性ペース
トを用いて印刷技術により設けている。４は放電電極２
の保護被膜で、第１被膜４１と第２被膜４２をそなえて
いる。第１被膜４１は放電電極２の上に、比誘電率が１
０程度のアルミナを主成分としたセラミックコーティン
グ劑をスピンコート、スプレー、ディップ、ロールコー
トなどにより８μｍの均一な厚さで塗布している。第２
被膜４２は、第１被膜の上に設けて第１被膜４１よりも
高い誘電率をそなえており、放電による耐食性を考慮し
て比誘電率が１００以上の酸化チタンを主成分とするセ
ラミックコーティング劑を用いて１０μｍの厚さで均一
に塗布形成している。なお、各被膜４１、４２の厚さ
は、同じ厚さであっても異なる厚さにしてもよいが、５
〜１５μｍで均一に形成すればよく、第２被膜は高温焼
成することにより各部に熱歪みを生じるおそれがあるの
で、常温硬化の無機コーティング劑を使用し、あるいは
第１被膜を仮焼成し、第２被膜とともに高温焼成するこ
とが好ましい。
て説明する。なお、図では説明のため被膜の厚さを誇大
にしめしている。図１において、１は電気絶縁性、耐熱
性、熱伝導性のよい材料たとえばアルミナセラミックか
らなる誘電体で、その一方の面に放電電極２と他方の面
に前記放電電極より広くした接地電極３を導電性ペース
トを用いて印刷技術により設けている。４は放電電極２
の保護被膜で、第１被膜４１と第２被膜４２をそなえて
いる。第１被膜４１は放電電極２の上に、比誘電率が１
０程度のアルミナを主成分としたセラミックコーティン
グ劑をスピンコート、スプレー、ディップ、ロールコー
トなどにより８μｍの均一な厚さで塗布している。第２
被膜４２は、第１被膜の上に設けて第１被膜４１よりも
高い誘電率をそなえており、放電による耐食性を考慮し
て比誘電率が１００以上の酸化チタンを主成分とするセ
ラミックコーティング劑を用いて１０μｍの厚さで均一
に塗布形成している。なお、各被膜４１、４２の厚さ
は、同じ厚さであっても異なる厚さにしてもよいが、５
〜１５μｍで均一に形成すればよく、第２被膜は高温焼
成することにより各部に熱歪みを生じるおそれがあるの
で、常温硬化の無機コーティング劑を使用し、あるいは
第１被膜を仮焼成し、第２被膜とともに高温焼成するこ
とが好ましい。
【０００８】この放電電極２と接地電極３との間に図示
しない電源から高周波高電圧を印加すると、第２被膜上
面の原料ガス内で沿面放電を開始し、オゾンを発生す
る。このとき、放電電極２から発する電気力線は、放電
電極２から誘電率Ｅ1 の第１被膜に入る角度をθ1 とす
れば、異なる誘電率Ｅ2 の第２被膜の界面に入り込むと
きの屈折角θ2 は、 ｔａｎθ1／ｔａｎθ2＝Ｅ1／Ｅ2 の関係であることから、Ｅ1 ＜Ｅ2 であればθ1 ＜θ2
となり、図２に示すように、電気力線の屈折率は、誘電
率の大きい第２被膜に入ることによって増大し、第２被
膜のない従来の電気力線を示す図５と比較しても明らか
なように、放電による電界が原料ガス７で広がって集中
が緩和される。このため、局部的な放電の発生をなくし
て空間温度の上昇を小さくし、熱によるオゾンの２次分
解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を抑えるこ
とができる。また、原料ガス内における放電空間の広が
りにより、原料ガスと電界とが接触する確率が高く、オ
ゾン発生効率が向上する。
しない電源から高周波高電圧を印加すると、第２被膜上
面の原料ガス内で沿面放電を開始し、オゾンを発生す
る。このとき、放電電極２から発する電気力線は、放電
電極２から誘電率Ｅ1 の第１被膜に入る角度をθ1 とす
れば、異なる誘電率Ｅ2 の第２被膜の界面に入り込むと
きの屈折角θ2 は、 ｔａｎθ1／ｔａｎθ2＝Ｅ1／Ｅ2 の関係であることから、Ｅ1 ＜Ｅ2 であればθ1 ＜θ2
となり、図２に示すように、電気力線の屈折率は、誘電
率の大きい第２被膜に入ることによって増大し、第２被
膜のない従来の電気力線を示す図５と比較しても明らか
なように、放電による電界が原料ガス７で広がって集中
が緩和される。このため、局部的な放電の発生をなくし
て空間温度の上昇を小さくし、熱によるオゾンの２次分
解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を抑えるこ
とができる。また、原料ガス内における放電空間の広が
りにより、原料ガスと電界とが接触する確率が高く、オ
ゾン発生効率が向上する。
【０００９】図３は、第２の実施例で、図１と同じ部分
に同一の符号を付しており、第１被膜４１は無機接着剤
を塗布してプリプレグ状態にし、その上に誘電率の高い
セラミックシートを重ねて第２被膜４２とし、さらにこ
の第２被膜の上に第２被膜より誘電率が高い無機コーテ
ィング劑で第３被膜４３を形成して加熱硬化させてお
り、各層被膜の厚さは５〜１５μｍとし、保護被膜４全
体の厚さは誘電体１より小さく、３０μｍ程度にしてあ
る。この実施例では、電気力線の屈折を第１の実施例よ
りさらに大きくすることができ、原料ガス内での電界領
域を広くして局部集中を抑えられる。なお、さらに被膜
の層を増すことができるが、製作に手数を考慮し、電界
強度を維持するために、３層あるいは４層程度にするの
がよい。
に同一の符号を付しており、第１被膜４１は無機接着剤
を塗布してプリプレグ状態にし、その上に誘電率の高い
セラミックシートを重ねて第２被膜４２とし、さらにこ
の第２被膜の上に第２被膜より誘電率が高い無機コーテ
ィング劑で第３被膜４３を形成して加熱硬化させてお
り、各層被膜の厚さは５〜１５μｍとし、保護被膜４全
体の厚さは誘電体１より小さく、３０μｍ程度にしてあ
る。この実施例では、電気力線の屈折を第１の実施例よ
りさらに大きくすることができ、原料ガス内での電界領
域を広くして局部集中を抑えられる。なお、さらに被膜
の層を増すことができるが、製作に手数を考慮し、電界
強度を維持するために、３層あるいは４層程度にするの
がよい。
【００１１】
【発明の効果】このように本発明は、誘電体を挟んで放
電電極と接地電極を設け、前記放電電極の上に保護被膜
をそなえたオゾン発生素子において、前記保護被膜を、
誘電率の異なる複数層の被膜で形成させ、各層被膜の誘
電率を、放電電極に近い被膜から順次大きくしているの
で、電気力線が誘電率の異なる被膜に入るときの屈折角
度が大きくなり、原料ガス層における電界領域が広がっ
て集中を緩和し、放電による温度上昇が小さく、オゾン
の２次分解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を
抑えるとともに、原料ガスと電界との接触を良好にし、
オゾンの発生効率を向上させる効果が得られる。
電電極と接地電極を設け、前記放電電極の上に保護被膜
をそなえたオゾン発生素子において、前記保護被膜を、
誘電率の異なる複数層の被膜で形成させ、各層被膜の誘
電率を、放電電極に近い被膜から順次大きくしているの
で、電気力線が誘電率の異なる被膜に入るときの屈折角
度が大きくなり、原料ガス層における電界領域が広がっ
て集中を緩和し、放電による温度上昇が小さく、オゾン
の２次分解や、温度上昇で増加する窒素酸化物の生成を
抑えるとともに、原料ガスと電界との接触を良好にし、
オゾンの発生効率を向上させる効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施例の電気力線を示す特性図であ
る。
る。
【図３】第２の実施例を示す側断面図である。
【図４】オゾン発生装置に取り付けられた状態の従来例
を示す側断面図である。
を示す側断面図である。
【図５】従来の例における電気力線の特性図である。
１ 誘電体 ２ 放電電極 ３ 接地電極 ４ 保護被膜 ４１ 第１被膜 ４２ 第２被膜 ４３ 第３被膜 ５ 絶縁板 ６ 沿面放電 ７ 原料ガス １０ チャンバ
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体を挟んで放電電極と接地電極を設
け、前記放電電極の上に保護被膜をそなえ、電極間に高
周波高電圧を印加して沿面放電を発生させるオゾン発生
素子において、前記保護被膜が、誘電率の異なる２層以
上の被膜で形成され、各層被膜の誘電率を、放電電極に
接触する被膜から、原料ガス層に接触する被膜に向かっ
て順次大きくしたことを特徴とするオゾン発生素子。 - 【請求項２】 前記保護被膜の各層の厚さが５〜１０μ
ｍで、全体の厚さが１０〜３０μｍである請求項１また
は２のオゾン発生素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112198A JPH11228112A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | オゾン発生素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112198A JPH11228112A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | オゾン発生素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11228112A true JPH11228112A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12599629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4112198A Pending JPH11228112A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | オゾン発生素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11228112A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712839B1 (ko) | 2004-09-14 | 2007-05-02 | 엘지전자 주식회사 | 연면 방전형 공기정화장치 |
| JP2008270110A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温場用表面プラズマアクチュエータ |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP4112198A patent/JPH11228112A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712839B1 (ko) | 2004-09-14 | 2007-05-02 | 엘지전자 주식회사 | 연면 방전형 공기정화장치 |
| JP2008270110A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温場用表面プラズマアクチュエータ |
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