WO2024135507A1 - ガス生成装置 - Google Patents

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WO2024135507A1
WO2024135507A1 PCT/JP2023/044762 JP2023044762W WO2024135507A1 WO 2024135507 A1 WO2024135507 A1 WO 2024135507A1 JP 2023044762 W JP2023044762 W JP 2023044762W WO 2024135507 A1 WO2024135507 A1 WO 2024135507A1
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WO
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electrode
electrode surface
gas
flow passage
cooling
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/044762
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English (en)
French (fr)
Inventor
卓 小澤
裕二 荒木
洋一 中川
梨沙 木村
Original Assignee
株式会社荏原製作所
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Publication date
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Priority claimed from JP2022204382A external-priority patent/JP7348377B1/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge

Definitions

  • the present invention relates to a gas generating device that generates a generated gas (e.g., ozone gas) by generating an electric discharge between electrodes.
  • a generated gas e.g., ozone gas
  • a conventional ozone generator includes a pair of electrodes having opposing electrode surfaces, a high-voltage AC power supply that applies a high voltage between the pair of electrodes, a dielectric disposed between the opposing electrode surfaces, and a gas flow path for flowing a raw material gas between the opposing electrode surfaces, and at least one of the electrode surfaces of the pair of electrodes has a number of grooves that extend approximately parallel to each other.
  • the raw material gas is caused to flow through the space between the numerous grooves and the dielectric in a direction that crosses the numerous grooves, thereby increasing the efficiency of ozone gas generation and enabling the generation of high-concentration ozone gas (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made against the above background.
  • the object of the present invention is to provide a gas generating device that can further increase the efficiency of generating generated gas.
  • One aspect of the present invention is a gas generating device, which includes a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, and a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device, the first electrode has a plurality of trench grooves formed therein, the discharge space is connected to a gas introduction space for introducing the material gas from the material gas supply port, the ratio P/D of the pitch P of the trench grooves to the diameter D of the first electrode is set to 0.0020 to 0.0150, and the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench grooves to the volume VG of the gas introduction space is set to 0.016 to 0.203.
  • a gas generating device comprising a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, a generated gas outlet for supplying a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device, and a base portion arranged outside the second electrode.
  • a cooling flow path through which a cooling medium flows is formed inside the base member, and the cooling flow path has an inlet portion through which the cooling medium flows into the base member, an outlet portion through which the cooling medium flows out from the base member, and a cooling portion provided between the inlet portion and the outlet portion, and in a cross-sectional view of the flow path, the ratio d1/d2 of the flow path diameter d1 of the inlet portion to the flow path diameter d2 of the cooling portion is set to 0.25 to 1.0, and in a cross-sectional view of the flow path, the ratio d2/d3 of the flow path diameter d2 of the cooling portion to the flow path diameter d3 of the outlet portion is set to 1.0 to 4.0.
  • a gas generating device which includes a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space, to the outside of the device, and a base member arranged outside the second electrode, and a cooling flow path through which a cooling medium flows is formed inside the base member, and the cooling flow path includes an inlet portion through which the cooling medium flows into the inside of the base member, an outlet portion through which the cooling medium flows out from the inside of the base member, and a cooling portion provided between the inlet portion and the outlet portion, and in a plan view, the ratio S1/S2 of the area S1 of the cooling portion of the cooling flow path to the area S
  • FIG. 1 is an explanatory diagram (side cross-sectional view) of a gas generating device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram (plan view) showing a gas flow in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the pitch P of the trench grooves and the diameter D of the first electrode in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the volume VT of the trench groove and the volume VG of the gas introduction space in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the ozone gas generation efficiency in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram (plan view) showing an example of a cooling flow passage in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram (plan view) showing another example of a cooling passage in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram (plan view) showing another example of a cooling passage in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram (plan view) showing another example of a cooling passage in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a second electrode according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a shim member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram (plan view) showing an example of measurement positions (9 points) in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the thickness c of the shim member selected in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flow chart for adjusting the inter-electrode distance in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram (plan view) showing another example of the first electrode.
  • the gas generating device of the present invention comprises a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, and a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device
  • the first electrode has a plurality of trench grooves formed therein, the discharge space is connected to a gas introduction space for introducing the material gas from the material gas supply port, the ratio P/D of the pitch P of the trench grooves to the diameter D of the first electrode is set to 0.0020 to 0.0150, and the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench grooves to the volume VG of the gas introduction space is set to 0.016 to 0.203.
  • the pitch P of the trench grooves is set small relative to the diameter D of the first electrode, so the area where ozone gas is generated (the peaks of the mountains formed in the first electrode by the trench grooves) can be increased.
  • This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation. In other words, it is possible to generate high-concentration ozone gas at the same voltage, or to generate ozone gas of the same concentration at a smaller voltage.
  • the volume VT of the trench space is set small relative to the volume VG of the gas introduction space, pressure loss occurs when the material gas flows from the gas introduction space into the trench space.
  • the material gas flows into the trench space after filling the gas introduction space, and it is possible to suppress the occurrence of bias (one-sided flow) in the flow of the material gas. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of local discharge in areas with little material gas. This makes it possible to suppress the decomposition of the generated gas caused by the occurrence of local discharge, and as a result, it is possible to increase the efficiency of ozone gas generation. In other words, it is possible to generate high-concentration ozone gas at the same voltage, or to generate ozone gas of the same concentration at a small voltage. Also, since it is possible to suppress the occurrence of bias (one-sided flow) in the flow of the material gas, it is possible to suppress damage to the electrodes caused by the occurrence of local discharge.
  • the ratio P/D of the pitch P of the trench grooves to the diameter D of the first electrode is set to 0.0023 to 0.0055
  • the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench grooves to the volume VG of the gas introduction space may be set to 0.018 to 0.176.
  • the pitch P of the trench grooves is set smaller relative to the diameter D of the first electrode, so the area where ozone gas is generated (the peaks of the mountains formed in the first electrode by the trench grooves) can be increased. This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • the volume VT of the trench space is set smaller relative to the volume VG of the gas introduction space, so a larger pressure loss can be generated when the material gas flows from the gas introduction space into the trench space. This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • the first electrode and the second electrode may be circular in plan view
  • the multiple trench grooves may be concentrically arranged in plan view
  • the discharge space may be circular in plan view
  • the gas introduction space may be arranged radially outside the discharge space in plan view.
  • the material gas fills the gas introduction space located radially outside the discharge space, and then flows radially inward into the discharge space and trench space, preventing the material gas from flowing unevenly (one-sided). This prevents the generated gas from decomposing due to local discharge, and as a result, it is possible to increase the efficiency of ozone gas generation. In addition, because the material gas flow is prevented from being unevenly (one-sided), damage to the electrodes caused by local discharge can be prevented.
  • the gas generating device of the present invention comprises a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface to generate a discharge in the discharge space, to the outside of the device, and a base member arranged outside the second electrode,
  • a cooling flow passage through which the cooling medium flows is formed inside the base member, and the cooling flow passage has an inlet section where the cooling medium flows into the inside of the base member, an outlet section where the cooling medium flows out from inside the base section, and a cooling section provided between the inlet section and the outlet section.
  • the ratio d1/d2 of the flow passage diameter d1 of the inlet section to the flow passage diameter d2 of the cooling section is set to 0.25 to 1.0
  • the ratio d2/d3 of the flow passage diameter d2 of the cooling section to the flow passage diameter d3 of the outlet section is set to 1.0 to 4.0.
  • the flow path diameter d1 of the inlet of the cooling flow path is set smaller than the flow path diameter d2 of the cooling section, and the flow path diameter d2 of the cooling section of the cooling flow path is set larger than the flow path diameter d3 of the outlet, so that a high cooling effect can be obtained in the cooling section of the cooling flow path, and the pressure loss of the cooling medium between the inlet and outlet of the cooling flow path can be kept small.
  • the gas generating device of the present invention comprises a first electrode having a first electrode surface, a second electrode arranged outside the first electrode and having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space, to the outside of the device, and a base member arranged outside the second electrode, and a cooling flow path through which a cooling medium flows is formed inside the base member, and the cooling flow path comprises an inlet portion through which the cooling medium flows into the inside of the base member, an outlet portion through which the cooling medium flows out from inside the base portion, and a cooling portion provided between the inlet portion and the outlet portion, and in a plan view, the ratio S1/S2 of the area S1 of the cooling portion of the cooling flow path to the area S2 of the first electrode is set
  • the area S1 of the cooling portion of the cooling flow path is set to be larger than the area S2 of the first electrode, so that a high cooling effect can be obtained in the cooling portion of the cooling flow path.
  • the base member may be circular in plan view
  • the cooling section of the cooling flow path may include a first partial flow path connected to the inlet portion and having a concentric arc shape with the base member, a second partial flow path connected to the first partial flow path, arranged radially inward from the first partial flow path and having a smaller radius of curvature than the first partial flow path, and a third partial flow path connected to the second partial flow path, arranged radially outward from the second partial flow path and having a larger radius of curvature than the second partial flow path, and having a concentric arc shape with the base member.
  • the cooling medium flows radially inward from the first partial flow path through the second partial flow path, and then flows radially outward from the second partial flow path through the third partial flow path.
  • the entire circular base member can be uniformly cooled.
  • the cooling section of the cooling flow passage may further include a fourth partial flow passage connected to the third partial flow passage, arranged radially outward from the third partial flow passage and having a larger radius of curvature than the third partial flow passage, and a fifth partial flow passage connected to the fourth partial flow passage, arranged radially outward from the fourth partial flow passage and having a larger radius of curvature than the fourth ... having a concentric arc shape with the base member.
  • the cooling medium further flows radially outward from the third partial flow path through the fourth partial flow path, and then flows radially outward from the fourth partial flow path through the fifth partial flow path.
  • the entire circular base member can be uniformly cooled.
  • the gas generating device of the present invention comprises a central member and a pair of base members disposed above and below the central member, the central member being provided with a first electrode having a first electrode surface on both the top and bottom sides, the base member being provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface, a discharge space being formed between the first electrode surface and the second electrode surface, the central member being provided with a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, and a discharge port for supplying a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface to send the generated gas to the outside of the device.
  • the second electrode is composed of a dielectric plate having a surface that becomes the second electrode surface, and a conductive film formed on the back surface of the dielectric plate opposite the second electrode surface at a position corresponding to the first electrode, and a shim member insertion section is formed between the central member and the base member, into which a shim member is inserted to adjust the interelectrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface to a predetermined reference distance, and the shim member inserted into the shim member insertion section is selected from a plurality of shim members each having a different thickness based on the measurement results of the distance from the end face of the shim member insertion section on the base member side to the second electrode surface.
  • a shim member (a shim member selected based on the measurement results of the distance from the end face of the shim member insertion portion on the base member side to the second electrode surface) is inserted into the shim member insertion portion between the central member and the base member, and the interelectrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface is adjusted to a predetermined reference distance.
  • the interelectrode distance on both the upper and lower sides can be made uniform, which makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • a high concentration of ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a low voltage.
  • a shim member having a thickness equal to the sum of the distance from the end face of the shim member insertion portion on the base member side to the second electrode surface and the reference distance may be selected from a plurality of shim members each having a different thickness as the shim member to be inserted into the shim member insertion portion.
  • a shim member having a thickness equal to the sum of the distance from the end face of the shim member insertion portion on the base member side to the second electrode surface and the reference distance is selected as the shim member to be inserted into the shim member insertion portion. This allows the interelectrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface to be adjusted to a predetermined reference distance.
  • the method of the present invention is a method for adjusting the interelectrode distance in the gas generating device described above, and includes the steps of: measuring the distance from the end face of a first shim member insertion section formed between one of the pair of base members and a central member on the base member side to the second electrode surface; selecting a first shim member having a reference interelectrode distance based on the measurement results from among a plurality of shim members each having a different thickness; inserting the selected first shim member into the first shim member insertion section between the central member and one of the base members; measuring the distance from the end face of a second shim member insertion section formed between the other of the pair of base members and the central member on the base member side to the second electrode surface; selecting a second shim member having a reference interelectrode distance based on the measurement results from among a plurality of shim members each having a different thickness; and inserting the selected second shim member into the second shim member insertion
  • a shim member (a shim member selected based on the measurement results of the distance from the end face of the shim member insertion portion on the base member side to the second electrode surface) is inserted into the shim member insertion portion between the central member and the base member in each of a pair of base members arranged above and below the central member, and the interelectrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface is adjusted to a predetermined reference distance.
  • the interelectrode distance on both the upper and lower sides can be made uniform, which makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • a high concentration of ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a low voltage.
  • the gas generating device of the present invention comprises a central member provided with a first electrode having a first electrode surface, a base member provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface, and a discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface, the central member comprises a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, and a generated gas outlet for sending out a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface and generating a discharge in the discharge space to the outside of the device, the second electrode is composed of a dielectric plate having a surface that becomes the second electrode surface, and a conductive film formed on the back surface of the dielectric plate opposite the second electrode surface at a position corresponding to the first electrode, a seal member is disposed between the dielectric plate and the central member, the material gas supply port is disposed outside the first electrode, the generated gas outlet is disposed at the center of the first electrode, and the seal member is disposed outside the first electrode.
  • the material gas supply port is located on the outside of the first electrode, and the generated gas outlet is located at the center of the first electrode, so that the flow of the material gas is from the outside toward the center.
  • the conductive film of the second electrode is formed at a position corresponding to the first electrode (it is not formed on the outside of the first electrode). Therefore, a discharge occurs at a position corresponding to the first electrode in the discharge space, and generated gas is generated from the material gas, but no discharge occurs outside the first electrode, and generated gas is not generated from the material gas.
  • the sealing member is located on the outside of the first electrode, generated gas can be prevented from being generated near the sealing member, and the sealing member can be prevented from being corroded by the generated gas.
  • the first electrode and the second electrode may be circular, the material gas supply port may be disposed radially outside the first electrode, the generated gas discharge port may be disposed radially inside the first electrode, and the seal member may be disposed radially outside the first electrode.
  • the first electrode and the second electrode are circular, the material gas supply port is located radially outside the first electrode, and the generated gas outlet is located radially inside the first electrode, so the flow of the material gas is from the radial outside to the radial inside, and no discharge occurs radially outside the first electrode, so no generated gas is produced from the material gas.
  • the sealing member is located radially outside the first electrode, generated gas can be prevented from being generated near the sealing member, and the sealing member can be prevented from being corroded by the generated gas.
  • the efficiency of ozone generation can be further improved.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram (side cross-sectional view) of a gas generating device according to this embodiment.
  • the gas generating device 1 comprises a central member 2 that is circular in plan view and located in the center of the device, and a pair of base members 3 that are circular in plan view and located on the outside of the central member 2 (both above and below in FIG. 1) so as to sandwich the central member 2.
  • the central member 2 is provided with a material gas supply port 4 through which a material gas (gas containing oxygen) for ozone gas is supplied, and a generated gas outlet 5 through which ozone gas generated from the material gas is discharged.
  • a first electrode 6 having a circular shape in a plan view is provided on the surface of the central member 2.
  • the first electrode 6 is a low-voltage electrode and is connected to ground.
  • the electrode surface (first electrode surface 7) of the first electrode 6 is provided on both sides of the outside of the first electrode 6 (the upper and lower sides in FIG. 1).
  • the first electrode surface 7 is provided with a plurality of trench grooves 8 arranged concentrically in a plan view (see FIG. 2).
  • the base member 3 includes a second electrode 9 that is circular in plan view, and an insulating plate 10 that is circular in plan view and that is disposed outside the second electrode 9.
  • the electrode surface (second electrode surface 11) of the second electrode 9 is disposed to face the first electrode 6, and a discharge space 12 is formed between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11.
  • the second electrode 9 is a high-voltage side electrode, and a cable 13 for applying voltage is connected to it.
  • the second electrode 9 is made of a dielectric material such as sapphire.
  • the insulating plate 10 is made of an insulator such as alumina.
  • a cooling flow passage 14 is formed inside the base member 3, through which a cooling medium (e.g., cooling water) flows, and the base member 3 is provided with a supply port and a discharge port for the cooling medium (not shown).
  • the cooling flow passage 14 is disposed outside the insulating plate 10, and in this case, the second electrode 9 and the insulating plate 10 are in contact with each other, and the insulating plate 10 and the base member 3 are in contact with each other. Therefore, the cooling effect of the cooling flow passage 14 is transmitted to the second electrode 9 via the insulating plate 10, and the second electrode 9 can be cooled.
  • a material gas outlet 15 communicating with the material gas supply port 4 is provided at the outer edge of the first electrode 6.
  • a generated gas inlet 16 communicating with the generated gas outlet 5 is provided at the center of the first electrode 6.
  • the discharge space 12 is connected to a gas introduction space 17 for introducing the material gas supplied from the material gas supply port 4 (material gas outlet 15).
  • the discharge space 12 is circular in plan view, and the gas introduction space 17 is disposed radially outside the discharge space 12 in plan view.
  • the gas introduction space 17 is formed in an annular shape in plan view so as to surround the first electrode 6.
  • the material gas supplied from the material gas supply port 4 is supplied into the interior of the central member 2 from the material gas outlet 15, and after being introduced into the gas introduction space 17, flows from the gas introduction space 17 across the space (discharge space 12) between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11.
  • a voltage is applied between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11, a discharge occurs in the discharge space 12, and ozone gas is generated from the material gas.
  • the generated ozone gas is sent out from the device via the generated gas inlet 16 and the generated gas outlet 5.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the pitch P of the trench grooves 8 and the diameter D of the first electrode 6.
  • the pitch P of the trench grooves 8 is set to 0.30 mm to 1.50 mm, and more preferably, to 0.30 mm to 0.60 mm.
  • the diameter D of the first electrode 6 is 100 mm to 150 mm, and more preferably, to 110 mm to 130 mm. Therefore, in this embodiment, the ratio P/D of the pitch P of the trench grooves 8 to the diameter D of the first electrode 6 is set to 0.0020 to 0.0150, and more preferably, to 0.0023 to 0.0055.
  • the volume VT of the trench space formed by the trench groove 8 is set to 0.21 cm 3 to 3.91 cm 3 , and more preferably, 0.25 cm 3 to 2.94 cm 3 .
  • the volume VG of the gas introduction space 17 is set to 12.8 cm 3 to 19.3 cm 3 , and more preferably, 14.0 cm 3 to 16.7 cm 3 . Therefore, in this embodiment, the ratio VT/VG of the volume VT of the trench space formed by the trench groove 8 to the volume VG of the gas introduction space 17 is set to 0.016 to 0.203, and more preferably, 0.018 to 0.176, and even more preferably, 0.019 to 0.163.
  • the cooling flow passage 14 includes an inlet portion 18 through which the cooling medium flows into the inside of the base member 3, an outlet portion 19 through which the cooling medium flows out from the inside of the base portion, and a cooling section 20 provided between the inlet portion 18 and the outlet portion 19.
  • the cooling section 20 includes a first partial flow passage 21 connected to the inlet portion 18, a second partial flow passage 22 connected to the first partial flow passage 21, and a third partial flow passage 23 connected to the second partial flow passage 22.
  • the first partial flow passage 21, the second partial flow passage 22, and the third partial flow passage 23 are all arc-shaped concentric with the base member 3.
  • the second partial flow passage 22 is disposed radially inward from the first partial flow passage 21 and has a smaller radius of curvature than the first partial flow passage 21, and the third partial flow passage 23 is disposed radially outward from the second partial flow passage 22 and has a larger radius of curvature than the second partial flow passage 22.
  • a flow passage diameter d1 of an inlet portion 18 of the cooling flow passage 14 is 5 mm to 10 mm
  • a flow passage diameter d2 of a cooling portion 20 is 10 mm to 15 mm
  • a flow passage diameter d3 of an outlet portion 19 of the cooling flow passage 14 is 5 mm to 10 mm.
  • an area S1 of the cooling portion 20 is 35.8 to 80.7 cm2
  • an area S2 of the first electrode 6 is 78.5 cm2 to 176.6 cm2 .
  • FIG. 7 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling flow path 14.
  • the cooling section 20 further includes a fourth partial flow path 24 connected to the third partial flow path 23, and a fifth partial flow path 25 connected to the fourth partial flow path 24.
  • the fourth partial flow path 24 and the fifth partial flow path 25 are both arc-shaped concentric with the base member 3.
  • the fourth partial flow path 24 is disposed radially outward from the third partial flow path 23 and has a larger radius of curvature than the third partial flow path 23, and the fifth partial flow path 25 is disposed radially outward from the fourth partial flow path 24 and has a larger radius of curvature than the fourth partial flow path 24.
  • a flow path diameter d1 of an inlet portion 18 of the cooling flow path 14 is 5 mm to 10 mm
  • a flow path diameter d2 of a cooling portion 20 is 5 mm to 10 mm
  • a flow path diameter d3 of an outlet portion 19 of the cooling flow path 14 is 5 mm to 10 mm.
  • an area S1 of the cooling portion 20 is 38.1 cm 2 to 85.7 cm 2
  • an area S2 of the first electrode 6 is 78.5 cm 2 to 176.6 cm 2 .
  • Fig. 8 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling flow channel 14.
  • the flow channel diameter d1 of the inlet portion 18 of the cooling flow channel 14 is 5 mm to 10 mm
  • the flow channel diameter d2 of the cooling portion 20 is 15 mm to 25 mm
  • the flow channel diameter d3 of the outlet portion 19 of the cooling flow channel 14 is 5 mm to 10 mm.
  • the area S1 of the cooling portion 20 is 55.0 cm 2 to 123.8 cm 2
  • the area S2 of the first electrode 6 is 78.5 cm 2 to 176.6 cm 2 .
  • Fig. 9 is a diagram (plan view) showing another example of the cooling flow channel 14.
  • the flow channel diameter d1 of the inlet portion 18 of the cooling flow channel 14 is 5 mm to 10 mm
  • the flow channel diameter d2 of the cooling portion 20 is 20 mm to 25 mm
  • the flow channel diameter d3 of the outlet portion 19 of the cooling flow channel 14 is 5 mm to 10 mm.
  • the area S1 of the cooling portion 20 is 72.5 cm 2 to 163.0 cm 2
  • the area S2 of the first electrode 6 is 78.5 cm 2 to 176.6 cm 2 .
  • the ratio d1/d2 of the flow passage diameter d1 of the inlet section 18 to the flow passage diameter d2 of the cooling section 20 is set to 0.25 to 1.0, and more preferably 0.27 to 1.0.
  • the ratio d2/d3 of the flow passage diameter d2 of the cooling section 20 to the flow passage diameter d3 of the outlet section 19 is set to 1.0 to 4.0, and more preferably 1.0 to 3.66.
  • the ratio S1/S2 of the area S1 of the cooling section 20 of the cooling flow passage 14 to the area S2 of the first electrode 6 is set to 0.45 to 0.93.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the second electrode 9 in this embodiment.
  • the second electrode 9 is composed of a dielectric plate 26 having a surface that becomes the second electrode surface 11, and a conductive film 27 formed on the back surface of the dielectric plate 26 opposite the second electrode surface 11 at a position corresponding to the first electrode 6.
  • a shim member insertion portion 29 into which a shim member 28 is inserted is formed between the central member 2 and the base member 3.
  • FIG. 11 is a perspective view of the shim member 28.
  • the shim member 28 has a circular ring shape and is inserted into the shim member insertion portion 29 between the central member 2 and the base member 3 to adjust the interelectrode distance between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11 to a predetermined reference distance.
  • a plurality of shim members 28 each having a different thickness are prepared in advance, and the shim member 28 to be inserted into the shim member insertion portion 29 is selected from the plurality of shim members 28 prepared in advance based on the measurement results of the distance from the end face of the shim member insertion portion 29 on the base member 3 side to the second electrode surface 11.
  • FIG. 11(b) shows another example of the shim member 28. As shown in FIG. 11(b), the annular shim member 28 may be divided into four pieces. Also, FIG. 11(c) shows another example of the shim member 28. As shown in FIG. 11(c), the annular shim member 28 may be divided into two pieces. It is also possible to use a shim member 28 divided into multiple pieces in this way. The positions and number of divisions of the shim member 28 are not limited to this.
  • the shim member 28 Even if the shim member 28 is divided, it is possible to adjust the interelectrode distance between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11 to a predetermined reference distance by inserting the divided shim member 28 into the shim member insertion portion 29 between the central member 2 and the base member 3. Also, since the shim member 28 is disposed outside the seal member 30, even if the shim member 28 is divided, there is no effect on the airtightness of the seal member 30 (airtightness is maintained).
  • the end face of the central member 2 in contact with the shim member insertion portion 29 and the top of the trench are at the same height (on the same plane). Therefore, the distance from the dielectric plate 26 to the end face of the central member 2 in contact with the shim member insertion portion 29 and the distance from the dielectric plate 26 to the top of the trench are the same. Therefore, in this embodiment, at a predetermined measurement position P (five points in the example of FIG. 12), as shown in FIG. 13, the distance a from the end face of the shim member insertion portion 29 on the base member 3 side to the second electrode surface 11 is measured.
  • the measurement position P can be one point at the center and multiple points on a circumference that is concentric with the outer shape and smaller than the outer shape. The multiple points can be set at positions facing the center point. Also, the number of multiple points is not limited to four as in the example of FIG. 12, and may be more than four.
  • a seal member 30 such as an O-ring is disposed between the dielectric plate 26 and the central member 2.
  • the material gas supply port 4 is disposed outside the first electrode 6, the generated gas outlet 5 is disposed at the center of the first electrode 6, and the seal member 30 is disposed outside the first electrode 6. More specifically, the material gas supply port 4 is disposed radially outside the first electrode 6, the generated gas outlet 5 is disposed radially inside the first electrode 6, and the seal member 30 is disposed radially outside the first electrode 6.
  • a shim member 28 having an inter-electrode distance that is a reference distance is selected based on the measurement results of step 1 above. Specifically, the reference distance b between the electrodes is obtained (S2), the thickness c of the shim member 28 to be inserted into the shim member insertion portion 29 is calculated (S3), and a shim member 28 having a thickness equal to (or the closest to) the calculated thickness c is selected (S4). The shim member 28 selected in step 4 above is then inserted into the shim member insertion portion 29 between one of the base members 3 and the central member 2 (S5).
  • the distance a from the end face of the shim member insertion portion 29 formed between the other base member 3 and the central member 2 on the base member 3 side to the second electrode surface 11 is measured (S1).
  • a shim member 28 having an inter-electrode distance that is a reference distance is selected based on the measurement results of step 1 above. Specifically, the reference distance b between the electrodes is obtained (S2), the thickness c of the shim member 28 to be inserted into the shim member insertion portion 29 is calculated (S3), and a shim member 28 having a thickness equal to (or the closest to) the calculated thickness c is selected (S4). The shim member 28 selected in step 4 above is then inserted into the shim member insertion portion 29 between the other base member 3 and the central member 2 (S5). When shim members 28 have been inserted on both the top and bottom sides, adjustment of the inter-electrode distance is completed.
  • the pitch P of the trench grooves 8 is set small relative to the diameter D of the first electrode 6, so that the area where ozone gas is generated (the peaks of the mountains formed in the first electrode 6 by the trench grooves 8) can be increased.
  • This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation. In other words, it is possible to generate ozone gas of a high concentration at the same voltage, or to generate ozone gas of the same concentration at a lower voltage.
  • the volume VT of the trench space is set small relative to the volume VG of the gas introduction space 17, a pressure loss occurs when the material gas flows from the gas introduction space 17 into the trench space.
  • the material gas flows into the trench space after filling the gas introduction space 17, and it is possible to suppress the occurrence of bias (one-sided flow) in the flow of the material gas. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of local discharge in a portion where there is little material gas. This makes it possible to suppress the decomposition of the generated gas caused by the occurrence of local discharge, and as a result, it is possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • the pitch P of the trench grooves 8 is set smaller than the diameter D of the first electrode 6, so that the area where ozone gas is generated (the peaks of the mountains formed in the first electrode 6 by the trench grooves 8) can be increased. This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation (see FIG. 5).
  • the volume VT of the trench space is set smaller than the volume VG of the gas introduction space 17, so that a larger pressure loss can be generated when the material gas flows from the gas introduction space 17 into the trench space. This makes it possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • the material gas fills the gas introduction space 17 located radially outside the discharge space 12, and then flows radially inward into the discharge space 12 and the trench space, which makes it possible to suppress the occurrence of bias (one-sided flow) in the flow of the material gas.
  • This makes it possible to suppress the decomposition of the generated gas caused by the occurrence of local discharge, and as a result, it becomes possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • because it is possible to suppress the occurrence of bias (one-sided flow) in the flow of the material gas it is possible to suppress damage to the electrodes caused by the occurrence of local discharge.
  • the flow passage diameter d1 of the inlet 18 of the cooling flow passage 14 is set to be smaller than the flow passage diameter d2 of the cooling section 20, and the flow passage diameter d2 of the cooling section 20 of the cooling flow passage 14 is set to be larger than the flow passage diameter d3 of the outlet 19.
  • the area S1 of the cooling section 20 of the cooling flow path 14 is set to be larger than the area S2 of the first electrode 6, so that a high cooling effect can be obtained in the cooling section 20 of the cooling flow path 14.
  • the cooling medium flows radially inward from the first partial flow path 21 through the second partial flow path 22, and flows radially outward from the second partial flow path 22 through the third partial flow path 23.
  • the first partial flow path 21, the second partial flow path 22, and the third partial flow path 23 are formed in an arc shape concentric with the base member 3, the entire circular base member 3 can be uniformly cooled.
  • the cooling medium in the cooling section 20 of the cooling flow path 14, the cooling medium further flows radially outward from the third partial flow path 23 through the fourth partial flow path 24, and then flows radially outward from the fourth partial flow path 24 through the fifth partial flow path 25.
  • the first partial flow path 21, the second partial flow path 22, the third partial flow path 23, the fourth partial flow path 24, and the fifth partial flow path 25 are formed in an arc shape concentric with the base member 3, the entire circular base member 3 can be uniformly cooled.
  • the cooling channel 14 and the wiring hole for the cable 13 are provided on the same plane (see Figure 1). Therefore, a structure in which the cooling medium is introduced from the side rather than from above or below the base member 3 can reduce space. However, the cooling water channel 14 cannot be provided in the wiring portion of the cable 13. In this embodiment, a structure is adopted in which the cooling channel 14 is provided as close as possible to allow the entire base member 3 to be cooled. Note that the inlet 18 and outlet 19 of the cooling channel 14 may be reversed.
  • a shim member 28 (a shim member 28 selected based on the measurement result of the distance from the end face of the shim member insertion portion 29 on the base member 3 side to the second electrode surface 11) is inserted into the shim member insertion portion 29 between the central member 2 and the base member 3, and the interelectrode distance between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11 is adjusted to a predetermined reference distance.
  • the interelectrode distance on both the upper and lower sides can be made uniform, and as a result, it is possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • a high concentration of ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a small voltage.
  • a shim member 28 having a thickness equal to the sum of the distance from the end face of the shim member insertion portion 29 on the base member 3 side to the second electrode surface 11 and the reference distance is selected as the shim member 28 to be inserted into that shim member insertion portion 29. This allows the interelectrode distance between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11 to be adjusted to a predetermined reference distance.
  • a shim member 28 (a shim member 28 selected based on the measurement result of the distance from the end face of the shim member insertion portion 29 on the base member 3 side to the second electrode surface 11) is inserted into the shim member insertion portion 29 between the central member 2 and the base member 3, and the interelectrode distance between the first electrode surface 7 and the second electrode surface 11 is adjusted to a predetermined reference distance.
  • the interelectrode distance on both the upper and lower sides can be made uniform, and as a result, it is possible to increase the efficiency of ozone gas generation.
  • a high concentration of ozone gas can be generated with the same voltage, or the same concentration of ozone gas can be generated with a small voltage.
  • the reason why gas generation efficiency is increased when the distance between the upper and lower electrodes is the same is as follows: (1) The upper and lower base members 3, which share the central member 2, are supplied with voltage from a single high-voltage power supply (see Figure 1). (2) The high-voltage power supply supplies the same voltage to the upper and lower base members 3 (there is no individual voltage control). (3) Because of (1) and (2) above, high-concentration gas is generated when the distance between the upper and lower discharge spaces is made the same. For example, a high-frequency high voltage of 5 to 15 kV and a frequency of 20 to 40 kHz is applied to the high-voltage section. The reason why there is a single high-voltage power supply and the trench electrode (first electrode 6) is used on both sides is to reduce costs and save space.
  • the material gas supply port 4 is disposed on the outside of the first electrode 6, and the generated gas outlet 5 is disposed in the center of the first electrode 6, so that the flow of the material gas is from the outside toward the center.
  • the conductive film 27 of the second electrode 9 is formed in a position corresponding to the first electrode 6 (it is not formed on the outside of the first electrode 6). Therefore, a discharge occurs in the discharge space 12 at a position corresponding to the first electrode 6, and generated gas is generated from the material gas, but no discharge occurs outside the first electrode 6, and generated gas is not generated from the material gas.
  • the sealing member 30 is disposed on the outside of the first electrode 6, generated gas can be prevented from being generated near the sealing member 30, and the sealing member 30 can be prevented from being corroded by the generated gas.
  • the first electrode 6 and the second electrode 9 are circular, the material gas supply port 4 is disposed radially outside the first electrode 6, and the generated gas outlet 5 is disposed radially inside the first electrode 6, so that the flow of the material gas is from the radial outside to the radial inside, and no discharge occurs radially outside the first electrode 6, so that no generated gas is generated from the material gas.
  • the seal member 30 is disposed radially outside the first electrode 6, it is possible to prevent generated gas from being generated near the seal member 30, and it is possible to prevent the seal member 30 from being corroded by the generated gas.
  • FIG. 2 an example is described in which one material gas outlet 15 is provided in the first electrode 6, but the first electrode 6 may be provided with multiple material gas outlets 15.
  • the first electrode 6 may be provided with two material gas outlets 15.
  • a central member provided with a first electrode having a first electrode surface; a base member provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface; A discharge space formed between the first electrode surface and the second electrode surface; Equipped with The central member is a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space; a generated gas outlet for discharging a generated gas from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface to generate a discharge in the discharge space, to the outside of the device; Equipped with the second electrode is composed of a dielectric plate having a surface that becomes the second electrode surface, and a conductive film formed on a back surface of the dielectric plate opposite to the second electrode surface at a position corresponding to the first electrode, a seal member is disposed between the dielectric plate and the central member; the source gas supply port is disposed outside the first electrode, the product gas outlet is disposed at the center of the first electrode; the sealing member is disposed outside the first electrode and outside the material gas supply port,
  • the first electrode and the second electrode are circular; the source gas supply port is disposed radially outside the first electrode, the generated gas outlet is disposed radially inside the first electrode, The gas generation device according to [1a], wherein the sealing member is disposed radially outward of the first electrode.
  • a method for adjusting an inter-electrode distance in a gas generating device including a central member and a pair of base members disposed above and below the central member, the method comprising the steps of:
  • the central member is provided with a first electrode having a first electrode surface on both upper and lower sides, the base member is provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface;
  • a first shim member insertion portion is formed between one of the pair of base members and the central member, a second shim member insertion portion is formed between the other of the pair of base members and the central member
  • the adjustment method includes: measuring a distance from an end face of the first shim member insertion portion on a base member side to the second electrode surface for the one of the base members; selecting, as a first shim member, from among a plurality of shim members each having a different thickness, a shim member having a thickness equal to the sum of a distance from an end face of the first shim member insertion portion on the
  • a gas generating device including a central member and a pair of base members disposed above and below the central member, The central member is provided with a first electrode having a first electrode surface on both upper and lower sides, the base member is provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface; A discharge space is formed between the first electrode surface and the second electrode surface, A gas generating device configured so that an inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface on the upper side of the central member is equal to an inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface on the lower side of the central member.
  • [2b] A gas generation device as described in [1b], wherein a shim member insertion portion is formed between the central member and the base member, into which a shim member is inserted to adjust the inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface to a predetermined reference distance.
  • [3b] A gas generating device as described in [1b], in which a shim member having a thickness equal to the sum of the distance from the end face of the shim member insertion portion on the base member side to the second electrode surface and the reference distance is selected from the multiple shim members each having a different thickness as the shim member to be inserted into the shim member insertion portion.
  • the first electrode has a plurality of trenches formed therein, The gas generating device according to [1b], wherein the pitch of the trench grooves is set to 0.3 mm to 1.5 mm.
  • the central member is provided with a material gas supply port for supplying a material gas to the discharge space, The gas generating apparatus according to [1b], wherein the first electrode is provided with two material gas outlets communicating with the material gas supply port.
  • the central member is provided with a generated gas outlet for discharging a generated gas generated from the material gas by applying a voltage between the first electrode surface and the second electrode surface to generate a discharge in the discharge space, to the outside of the device;
  • the first electrode is provided with a generated gas inlet communicating with the generated gas delivery port;
  • the material gas supply port and the material gas outlet are disposed radially outside the discharge space,
  • the generated gas inlet is disposed radially inside the discharge space,
  • the gas generation device according to [5b], wherein the generated gas outlet is disposed radially outside the discharge space.
  • a gas generating device including a central member and a pair of base members disposed above and below the central member, The central member is provided with a first electrode having a first electrode surface on both upper and lower sides, the base member is provided with a second electrode having a second electrode surface facing the first electrode surface; A discharge space is formed between the first electrode surface and the second electrode surface, A gas generating device configured such that the same voltage is supplied between the first electrode surface and the second electrode surface from a single high-voltage power supply.
  • [2c] The gas generation device described in [1c], wherein the inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface on the upper side of the central member is configured to be equal to the inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface on the lower side of the central member.
  • [3c] A gas generating device as described in [2c], in which a shim member insertion portion is formed between the central member and the base member, into which a shim member is inserted to adjust the inter-electrode distance between the first electrode surface and the second electrode surface to a predetermined reference distance.
  • [4c] The gas generating apparatus according to [3c], wherein a high-frequency high voltage having a voltage of 5 to 15 kV and a frequency of 20 to 40 kHz is applied from the high-voltage power supply.
  • the gas generator of the present invention has the effect of further increasing the efficiency of generating generated gas, and is useful, for example, as an ozone gas generator that generates ozone gas.

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Abstract

ガス生成装置（１）の第１電極（６）には、複数のトレンチ溝（８）が形成されており、第１電極面（７）と第２電極面（１１）との間に形成される放電空間（１２）は、材料ガス供給口（４）から材料ガスを導入するためのガス導入空間（１７）に接続されている。トレンチ溝（８）のピッチＰの第１電極（７）の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２０～０．０１５０に設定されており、トレンチ溝（８）によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴのガス導入空間（１７）の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１６～０．２０３に設定されている。

Description

ガス生成装置
　本発明は、電極間で放電を発生させることによって生成ガス（例えば、オゾンガス）を生成するガス生成装置に関する。
　従来から、電極間で放電を発生させることによってオゾンガスを生成するオゾン発生装置が知られている。例えば、従来のオゾン発生装置は、互いに対向する電極面を有する対の電極、対の電極の間に高電圧を印加する高圧交流電源、対向する電極面の間に配置される誘電体、及び対向する電極面の間に原料ガスを流すためのガス流路を備え、対の電極の少なくとも一方の電極面は、互いにほぼ平行に伸長する多数の溝を備えている。そして、原料ガスが、多数の溝と誘電体の間の空間を多数の溝を横切る方向に流されることにより、オゾンガスの発生効率を高くし、高濃度のオゾンガスを発生させることを可能としている（例えば特許文献１参照）。
　しかしながら、近年では、生成ガス（例えば、オゾンガス）の発生効率をさらに高くして、同じ電圧でさらに高濃度の生成ガスを生成すること、あるいは、同じ濃度の生成ガスを小さい電圧で発生させることが求められている。
特許４０９５７５８号
　本発明は、上記背景の下でなされたものである。本発明の目的は、生成ガスの発生効率をさらに高くすることのできるガス生成装置を提供することにある。
　本発明の一の態様は、ガス生成装置であり、このガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、を備え、前記第１電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、前記放電空間は、前記材料ガス供給口から前記材料ガスを導入するためのガス導入空間に接続されており、前記トレンチ溝のピッチＰの前記第１電極の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２０～０．０１５０に設定されており、前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴの前記ガス導入空間の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１６～０．２０３に設定されている。
　本発明の別の態様は、ガス生成装置であり、このガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、前記第２電極の外側に配置されるベース部材と、を備え、前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、流路断面視において、前記入口部の流路径ｄ１の前記冷却部の流路径ｄ２に対する比ｄ１／ｄ２は、０．２５～１．０に設定されており、流路断面視において、前記冷却部の流路径ｄ２の前記出口部の流路径ｄ３に対する比ｄ２／ｄ３は、１．０～４．０に設定されている。
　本発明の別の態様は、ガス生成装置であり、このガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、前記第２電極の外側に配置されるベース部材と、を備え、前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、平面視において、前記冷却流路の前記冷却部の面積Ｓ１の前記第１電極の面積Ｓ２に対する比Ｓ１／Ｓ２は、０．４５～０．９３に設定されている。
　以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。
図１は、本発明の実施の形態におけるガス生成装置の説明図（側断面図）である。 図２は、本発明の実施の形態におけるガスの流れを示す説明図（平面図）である。 図３は、本発明の実施の形態におけるトレンチ溝のピッチＰと第１電極の直径Ｄの説明図である。 図４は、本発明の実施の形態におけるトレンチ溝の体積ＶＴとガス導入空間の体積ＶＧの説明図である。 図５は、本発明の実施の形態におけるオゾンガス発生効率を示すグラフである。 図６は、本発明の実施の形態における冷却流路の一例を示す図（平面図）である。 図７は、本発明の実施の形態における冷却流路の他の例を示す図（平面図）である。 図８は、本発明の実施の形態における冷却流路の他の例を示す図（平面図）である。 図９は、本発明の実施の形態における冷却流路の他の例を示す図（平面図）である。 図１０は、本発明の実施の形態における第２電極の説明図である。 図１１は、本発明の実施の形態におけるシム部材の斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態における測定位置（９点）の一例を示す図（平面図）である。 図１３は、本発明の実施の形態における選択されるシム部材の厚さｃの説明図である。 図１４は、本発明の実施の形態において電極間距離を調整するときのフロー図である。 図１５は、第１電極の他の例を示す図（平面図）である。
　以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。
　本発明のガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、第１電極の外側に配置され、第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、第１電極面と第２電極面との間に形成される放電空間と、放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、第１電極面と第２電極面との間に電圧が印加され放電空間において放電が発生することにより材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、を備え、第１電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、放電空間は、材料ガス供給口から材料ガスを導入するためのガス導入空間に接続されており、トレンチ溝のピッチＰの第１電極の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２０～０．０１５０に設定されており、トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴのガス導入空間の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１６～０．２０３に設定されている。
　この構成によれば、第１電極の直径Ｄに対してトレンチ溝のピッチＰが小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分（トレンチ溝によって第１電極に形成される山の頂点部）を増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　また、ガス導入空間の体積ＶＧに対してトレンチ空間の体積ＶＴが小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間からトレンチ空間に流れ込むときに圧力損失が生じる。これにより、材料ガスがガス導入空間に満たされた後にトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができる。したがって、材料ガスの少ない部分で局所放電が発生するのを抑えることができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。また、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
　また、本発明のガス生成装置では、トレンチ溝のピッチＰの第１電極の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２３～０．００５５に設定されており、トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴのガス導入空間の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１８～０．１７６に設定されてもよい。
　この構成によれば、第１電極の直径Ｄに対してトレンチ溝のピッチＰがより小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分（トレンチ溝によって第１電極に形成される山の頂点部）をより増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。また、ガス導入空間の体積ＶＧに対してトレンチ空間の体積ＶＴがより小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間からトレンチ空間に流れ込むときにより大きな圧力損失を生じさせることができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。
　また、本発明のガス生成装置では、第１電極および第２電極は、平面視で円形状であり、複数のトレンチ溝は、平面視で同心円状に配置されており、放電空間は、平面視で円形状であり、ガス導入空間は、平面視で放電空間の径方向外側に配置されてもよい。
　この構成によれば、材料ガスが、放電空間の径方向外側に配置されたガス導入空間に満たされた後に、径方向内側に向けて放電空間やトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。また、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
　本発明のガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、第１電極の外側に配置され、第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、第１電極面と第２電極面との間に形成される放電空間と、放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、第１電極面と第２電極面との間に電圧が印加され放電空間において放電が発生することにより材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、第２電極の外側に配置されるベース部材と、を備え、ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、冷却流路は、ベース部材の内部に冷却媒体が流入する入口部と、ベース部の内部から冷却媒体が流出する出口部と、入口部と出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、流路断面視において、入口部の流路径ｄ１の冷却部の流路径ｄ２に対する比ｄ１／ｄ２は、０．２５～１．０に設定されており、流路断面視において、冷却部の流路径ｄ２の出口部の流路径ｄ３に対する比ｄ２／ｄ３は、１．０～４．０に設定されている。
　この構成によれば、冷却流路の入口部の流路径ｄ１が冷却部の流路径ｄ２に対して小さく設定され、冷却流路の冷却部の流路径ｄ２が出口部の流路径ｄ３に対して大きく設定されるので、冷却流路の冷却部において高い冷却効果を得ることができるとともに、冷却流路の入口部と出口部との間における冷却媒体の圧力損失を小さく抑えることができる。
　本発明のガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極と、第１電極の外側に配置され、第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、第１電極面と第２電極面との間に形成される放電空間と、放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、第１電極面と第２電極面との間に電圧が印加され放電空間において放電が発生することにより材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、第２電極の外側に配置されるベース部材と、備え、ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、冷却流路は、ベース部材の内部に冷却媒体が流入する入口部と、ベース部の内部から冷却媒体が流出する出口部と、入口部と出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、平面視において、冷却流路の冷却部の面積Ｓ１の第１電極の面積Ｓ２に対する比Ｓ１／Ｓ２は、０．４５～０．９３に設定されている。
　この構成によれば、冷却流路の冷却部の面積Ｓ１が第１電極の面積Ｓ２に対して大きく設定されるので、冷却流路の冷却部において高い冷却効果を得ることができる。
　また、本発明のガス生成装置では、ベース部材は、平面視で円形状であり、冷却流路の冷却部は、入口部に接続され、ベース部材と同心円弧状の第１の部分流路と、第１の部分流路に接続され、第１の部分流路より径方向内側に配置され第１の部分流路より曲率半径の小さい、ベース部材と同心円弧状の第２の部分流路と、第２の部分流路に接続され、第２の部分流路より径方向外側に配置され第２の部分流路より曲率半径の大きい、ベース部材と同心円弧状の第３の部分流路と、を備えてもよい。
　この構成によれば、冷却流路の冷却部において、冷却媒体が、第１の部分流路から第２の部分流路を経て径方向内側へ流れ、第２の部分流路から第３の部分流路を経て径方向外側へ流れる。このとき、第１の部分流路、第２の部分流路、第３の部分流路が、ベース部材と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材の全体を均一に冷却することができる。
　また、本発明のガス生成装置では、冷却流路の冷却部は、さらに、第３の部分流路に接続され、第３の部分流路より径方向外側に配置され第３の部分流路より曲率半径の大きい、ベース部材と同心円弧状の第４の部分流路と、第４の部分流路に接続され、第４の部分流路より径方向外側に配置され第４の部分流路より曲率半径の大きい、ベース部材と同心円弧状の第５の部分流路と、を備えてもよい。
　この構成によれば、冷却流路の冷却部において、冷却媒体が、さらに、第３の部分流路から第４の部分流路を経て径方向外側へ流れ、第４の部分流路から第５の部分流路を経て径方向外側へ流れる。このとき、第１の部分流路、第２の部分流路、第３の部分流路、第４の部分流路、第５の部分流路が、ベース部材と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材の全体を均一に冷却することができる。
　本発明のガス生成装置は、中央部材と、中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材とを備えるガス生成装置において、中央部材には、上下両側にそれぞれ第１電極面を有する第１電極が備えられ、ベース部材には、第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられ、第１電極面と第２電極面との間には、放電空間が形成され、中央部材は、放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、第１電極面と第２電極面との間に電圧が印加され放電空間において放電が発生することにより材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、を備え、第２電極は、第２電極面となる表面を有する誘電板と、誘電板の第２電極面と反対側の裏面において第１電極に対応する位置に形成される導電膜とで構成され、中央部材とベース部材との間には、第１電極面と第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するためのシム部材が挿入されるシム部材挿入部が形成され、シム部材挿入部に挿入されるシム部材は、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、当該シム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離の測定結果に基づいて、選択されている。
　この構成によれば、中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材のそれぞれにおいて、中央部材とベース部材との間のシム部材挿入部に、シム部材（そのシム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材）が挿入されて、第１電極面と第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　また、本発明のガス生成装置では、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、シム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離と基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材が、シム部材挿入部に挿入されるシム部材として選択されてもよい。
　この構成によれば、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、シム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離と基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材が、そのシム部材挿入部に挿入されるシム部材として選択される。これにより、第１電極面と第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整することができる。
　本発明の方法は、上記のガス生成装置において行われる電極間距離の調整方法であって、一対のベース部材のうち、一方のベース部材と中央部材との間に形成される第１シム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離を測定するステップと、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となる第１シム部材を選択するステップと、選択した第１シム部材を、中央部材と一方のベース部材との間の第１シム部材挿入部に挿入するステップと、一対のベース部材のうち、他方のベース部材と中央部材との間に形成される第２シム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離を測定するステップと、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となる第２シム部材を選択するステップと、選択した第２シム部材を、中央部材と他方のベース部材との間の第２シム部材挿入部に挿入するステップと、を含んでいる。
　この方法によっても、上記の装置と同様に、中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材のそれぞれにおいて、中央部材とベース部材との間のシム部材挿入部に、シム部材（そのシム部材挿入部のベース部材側の端面から第２電極面までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材）が挿入されて、第１電極面と第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　本発明のガス生成装置は、第１電極面を有する第１電極が備えられる中央部材と、第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられるベース部材と、第１電極面と第２電極面との間に形成される放電空間と、を備え、中央部材は、放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、第１電極面と第２電極面との間に電圧が印加され放電空間において放電が発生することにより材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、を備え、第２電極は、第２電極面となる表面を有する誘電板と、誘電板の第２電極面と反対側の裏面において第１電極に対応する位置に形成される導電膜とで構成され、誘電板と中央部材との間には、シール部材が配置され、材料ガス供給口は、第１電極の外側に配置され、生成ガス送出口は、第１電極の中心部に配置され、シール部材は、第１電極の外側に配置されている。
　この構成によれば、材料ガス供給口が第１電極の外側に配置され、生成ガス送出口が第１電極の中心部に配置されるので、材料ガスの流れが外側から中心部に向けた方向となる。そして、第２電極の導電膜は第１電極に対応する位置に形成されている（第１電極の外側には形成されていない）。したがって、放電空間において第１電極に対応する位置で放電が発生して材料ガスから生成ガスが生成されることとなり、第１電極の外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材が第１電極の外側に配置されているので、シール部材の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
　また、本発明のガス生成装置では、第１電極および第２電極は、円形状であり、材料ガス供給口は、第１電極の径方向外側に配置され、生成ガス送出口は、第１電極の径方向内側に配置され、シール部材は、第１電極の径方向外側に配置されてもよい。
　この構成によれば、第１電極および第２電極が円形状であり、材料ガス供給口が第１電極の径方向外側に配置され、生成ガス送出口が第１電極の径方向内側に配置されるので、材料ガスの流れが径方向外側から径方向内側に向けた方向となり、第１電極の径方向外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材が第１電極の径方向外側に配置されているので、シール部材の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
　本発明によれば、オゾンの発生効率をさらに高くすることができる。
（実施の形態）
　以下、本発明の実施の形態のガス生成装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、オゾンガスの生成に用いられるガス生成装置（オゾンガス生成装置）の場合を例示する。
　本発明の実施の形態のガス生成装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のガス生成装置の説明図（側断面図）である。図１に示すように、ガス生成装置１は、装置中央に配置される平面視で円形状の中央部材２と、中央部材２を挟むように中央部材２の外側（図１における上下両側）に配置される平面視で円形状の一対のベース部材３を備えている。
　中央部材２には、オゾンガスの材料ガス（酸素を含むガス）が供給される材料ガス供給口４と、材料ガスから生成されたオゾンガスが送出される生成ガス送出口５が設けられている。また、中央部材２の表面には、平面視で円形状の第１電極６が設けられている。本実施の形態では、第１電極６は、低圧側の電極であり、グランドに接続されている。第１電極６の電極面（第１電極面７）は、第１電極６の外側（図１における上側と下側）の両面に設けられている。また、第１電極面７には、平面視で同心円状に配置される複数のトレンチ溝８が形成されている（図２参照）。
　ベース部材３は、平面視で円形状の第２電極９と、第２電極９の外側に配置される平面視で円形状の絶縁板１０とを備えている。第２電極９の電極面（第２電極面１１）は、第１電極６と対向するように設けられており、第１電極面７と第２電極面１１の間に放電空間１２が形成されている。本実施の形態では、第２電極９は、高圧側の電極であり、電圧印加用のケーブル１３が接続されている。例えば、第２電極９は、サファイアなどの誘電体で構成される。絶縁板１０は、アルミナなどの絶縁体で構成される。
　ベース部材３の内部には、冷却媒体（例えば冷却水）が流される冷却流路１４が形成されており、ベース部材３には、冷却媒体の供給口と排出口が設けられている（図示せず）。冷却流路１４は、絶縁板１０の外側に配置されているが、この場合、第２電極９と絶縁板１０は互いに接触しており、絶縁板１０とベース部材３は互いに接触している。そのため、冷却流路１４の冷却効果は、絶縁板１０を介して第２電極９に伝達され、第２電極９を冷却することができる。
　図２に示すように、第１電極６の外縁部には、材料ガス供給口４と連通する材料ガス出口１５が設けられている。また、第１電極６の中央部には、生成ガス送出口５と連通する生成ガス入口１６が設けられている。さらに、放電空間１２は、材料ガス供給口４（材料ガス出口１５）から供給される材料ガスを導入するためのガス導入空間１７に接続されている。本実施の形態では、放電空間１２は、平面視で円形状であり、ガス導入空間１７は、平面視で放電空間１２の径方向外側に配置されている。この場合、ガス導入空間１７は、第１電極６の周りを囲うように平面視で円環状に形成されている。
　図２において矢印で示すように、材料ガス供給口４から供給された材料ガスは、材料ガス出口１５から中央部材２の内部に供給され、ガス導入空間１７へ導入された後、ガス導入空間１７から第１電極面７と第２電極面１１との間の空間（放電空間１２）を横切るように流れる。そして、第１電極面７と第２電極面１１との間に電圧が印加されると、放電空間１２で放電が発生し、材料ガスからオゾンガスが生成される。生成されたオゾンガスは、生成ガス入口１６から生成ガス送出口５を経て装置外部へ送出される。
　図３は、トレンチ溝８のピッチＰと第１電極６の直径Ｄの説明図である。本実施の形態では、トレンチ溝８のピッチＰは、０．３０ｍｍ～１．５０ｍｍに設定されており、より好ましくは、０．３０ｍｍ～０．６０ｍｍに設定されている。ここで、第１電極６の直径Ｄは、１００ｍｍ～１５０ｍｍであり、より好ましくは、１１０ｍｍ～１３０ｍｍである。したがって、本実施の形態では、トレンチ溝８のピッチＰの第１電極６の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２０～０．０１５０に設定されており、より好ましくは、０．００２３～０．００５５に設定されている。
　図４は、トレンチ溝８の体積ＶＴとガス導入空間１７の体積ＶＧの説明図である。本実施の形態では、トレンチ溝８によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴは、０．２１ｃｍ３～３．９１ｃｍ３に設定されており、より好ましくは、０．２５ｃｍ３～２．９４ｃｍ３に設定されている。また、ガス導入空間１７の体積ＶＧは、１２．８ｃｍ３～１９．３ｃｍ３に設定されており、より好ましくは、１４．０ｃｍ３～１６．７ｃｍ３に設定されている。したがって、本実施の形態では、トレンチ溝８によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴのガス導入空間１７の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１６～０．２０３に設定されており、より好ましくは、０．０１８～０．１７６に設定されており、さらに好ましくは、０．０１９～０．１６３に設定されている。
　図６は、冷却流路１４の一例を示す図（平面図）である。図６に示すように、冷却流路１４は、ベース部材３の内部に冷却媒体が流入する入口部１８と、ベース部の内部から冷却媒体が流出する出口部１９と、入口部１８と出口部１９との間に設けられる冷却部２０を備えている。そして、冷却部２０は、入口部１８に接続されるの第１の部分流路２１と、第１の部分流路２１に接続される第２の部分流路２２と、第２の部分流路２２に接続される第３の部分流路２３を備えている。ここで、第１の部分流路２１と第２の部分流路２２と第３の部分流路２３は、いずれもベース部材３と同心円弧状である。また、第２の部分流路２２は、第１の部分流路２１より径方向内側に配置され第１の部分流路２１より曲率半径の小さく、第３の部分流路２３は、第２の部分流路２２より径方向外側に配置され第２の部分流路２２より曲率半径の大きい。
　図６の例では、流路断面視において、冷却流路１４の入口部１８の流路径ｄ１は、５ｍｍ～１０ｍｍであり、冷却部２０の流路径ｄ２は、１０ｍｍ～１５ｍｍであり、冷却流路１４の出口部１９の流路径ｄ３は、５ｍｍ～１０ｍｍである。また、平面視において、冷却部２０の面積Ｓ１は、３５．８～８０．７ｃｍ２であり、第１電極６の面積Ｓ２は、７８．５ｃｍ２～１７６．６ｃｍ２である。
　図７は、冷却流路１４の他の例を示す図（平面図）である。図７の例では、冷却部２０は、さらに、第３の部分流路２３に接続される第４の部分流路２４と、第４の部分流路２４に接続される第５の部分流路２５を備えている。ここで、第４の部分流路２４と第５の部分流路２５は、いずれもベース部材３と同心円弧状である。また、第４の部分流路２４は、第３の部分流路２３より径方向外側に配置され第３の部分流路２３より曲率半径の大きく、第５の部分流路２５は、第４の部分流路２４より径方向外側に配置され第４の部分流路２４より曲率半径の大きい。
　図７の例では、流路断面視において、冷却流路１４の入口部１８の流路径ｄ１は、５ｍｍ～１０ｍｍであり、冷却部２０の流路径ｄ２は、５ｍｍ～１０ｍｍであり、冷却流路１４の出口部１９の流路径ｄ３は、５ｍｍ～１０ｍｍである。また、平面視において、冷却部２０の面積Ｓ１は、３８．１ｃｍ２～８５．７ｃｍ２であり、第１電極６の面積Ｓ２は、７８．５ｃｍ２～１７６．６ｃｍ２である。
　図８は、冷却流路１４の他の例を示す図（平面図）である。図８の例では、冷却流路１４の入口部１８の流路径ｄ１は、５ｍｍ～１０ｍｍであり、冷却部２０の流路径ｄ２は、１５ｍｍ～２５ｍｍであり、冷却流路１４の出口部１９の流路径ｄ３は、５ｍｍ～１０ｍｍである。また、平面視において、冷却部２０の面積Ｓ１は、５５．０ｃｍ２～１２３．８ｃｍ２であり、第１電極６の面積Ｓ２は、７８．５ｃｍ２～１７６．６ｃｍ２である。
　図９は、冷却流路１４の他の例を示す図（平面図）である。図９の例では、冷却流路１４の入口部１８の流路径ｄ１は、５ｍｍ～１０ｍｍであり、冷却部２０の流路径ｄ２は、２０ｍｍ～２５ｍｍであり、冷却流路１４の出口部１９の流路径ｄ３は、５ｍｍ～１０ｍｍである。また、平面視において、冷却部２０の面積Ｓ１は、７２．５ｃｍ２～１６３．０ｃｍ２であり、第１電極６の面積Ｓ２は、７８．５ｃｍ２～１７６．６ｃｍ２である。
　すなわち、本実施の形態では、流路断面視において、入口部１８の流路径ｄ１の冷却部２０の流路径ｄ２に対する比ｄ１／ｄ２は、０．２５～１．０に設定されており、より好ましくは、０．２７～１．０に設定されている。また、冷却部２０の流路径ｄ２の出口部１９の流路径ｄ３に対する比ｄ２／ｄ３は、１．０～４．０に設定されており、より好ましくは、１．０～３．６６に設定されている。また、平面視において、冷却流路１４の冷却部２０の面積Ｓ１の第１電極６の面積Ｓ２に対する比Ｓ１／Ｓ２は、０．４５～０．９３に設定されている。
　図１０は、本実施の形態における第２電極９の説明図である。図１０に示すように、第２電極９は、第２電極面１１となる表面を有する誘電板２６と、誘電板２６の第２電極面１１と反対側の裏面において第１電極６に対応する位置に形成される導電膜２７とで構成される。また、中央部材２とベース部材３との間には、シム部材２８が挿入されるシム部材挿入部２９が形成される。
　図１１は、シム部材２８の斜視図である。図１１（ａ）に示すように、シム部材２８は、円環形状をしており、中央部材２とベース部材３との間のシム部材挿入部２９に挿入されて、第１電極面７と第２電極面１１との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するための部材である。本実施の形態では、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材２８が予め用意されており、シム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離の測定結果に基づいて、予め用意された複数のシム部材２８の中から、シム部材挿入部２９に挿入されるシム部材２８が選択される。
　図１１（ｂ）には、シム部材２８の他の例が示される。図１１（ｂ）に示すように、円環形状のシム部材２８は、４つに分割されていてもよい。また、図１１（ｃ）には、シム部材２８の他の例が示される。図１１（ｃ）に示すように、円環形状のシム部材２８は、２つに分割されていてもよい。このように複数に分割されたシム部材２８を使用することも可能である。なお、シム部材２８を分割する位置や数は、これに限定されない。分割されたシム部材２８であっても、中央部材２とベース部材３との間のシム部材挿入部２９に挿入することにより、第１電極面７と第２電極面１１との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整することが可能である。また、シム部材２８は、シール部材３０の外側に配置されているため、シム部材２８が分割されていても、シール部材３０による気密性に影響はない（気密性は保たれる）。
　本実施の形態では、シム部材挿入部２９に接する中央部材２の端面とトレンチの頂上は同じ高さ（同一平面）である。よって、誘電板２６からシム部材挿入部２９に接する中央部材２の端面までの距離と、誘電板２６からトレンチの頂上までの距離は同じになる。そこで、本実施の形態では、所定の測定位置Ｐ（図１２の例では５点）において、図１３に示すように、シム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離ａが測定される。そして、測定した距離ａと所定の基準距離ｂ（誘電板２６からトレンチの頂上までの距離であって、予め設定される距離。例えば０．０１ｍｍ～０．５ｍｍ）との和に等しい厚みｃ（あるいは、最も近い厚み）を有するシム部材２８が、シム部材挿入部２９に挿入されるシム部材２８として選択される。測定位置Ｐは、中心１点と、外形と同心円で外形より小さい円周上の複数の点とすることができる。複数の点は、中心の点に対して対面の位置に設定することができる。また、複数の点の個数は、図１２の例のように４点に限られず、４点より多くの個数であってもよい。
　また、図１３に示すように、誘電板２６と中央部材２との間には、Ｏリングなどのシール部材３０が配置されている。本実施の形態では、材料ガス供給口４は、第１電極６の外側に配置されており、生成ガス送出口５は、第１電極６の中心部に配置されており、シール部材３０は、第１電極６の外側に配置されている。より具体的には、材料ガス供給口４は、第１電極６の径方向外側に配置されており、生成ガス送出口５は、第１電極６の径方向内側に配置されており、シール部材３０は、第１電極６の径方向外側に配置されている。
　以上のように構成されたガス生成装置１について、図１４のフロー図を参照してその動作を説明する。
　本発明の実施の形態のガス生成装置１で電極間の距離を調整する場合には、まず、一対のベース部材３のうち、一方のベース部材３と中央部材２との間に形成されるシム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離ａを測定する（Ｓ１）。
　つぎに、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材２８の中から、上記のステップ１の測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となるシム部材２８を選択する。具体的には、電極間の基準距離ｂを取得し（Ｓ２）、シム部材挿入部２９に挿入するシム部材２８の厚さｃを算出し（Ｓ３）、算出した厚さｃと等しい厚さ（あるいは、最も近い厚さ）を有するシム部材２８を選択する（Ｓ４）。そして、上記のステップ４で選択したシム部材２８を、一方のベース部材３と中央部材２との間のシム部材挿入部２９に挿入する（Ｓ５）。
　その後、上下両側ともシム部材２８が挿入されたか否かを判定する（Ｓ６）。一方のシム部材２８しか挿入されていない場合には、他方のシム部材２８について、上記のステップＳ１～Ｓ５を繰り返す。
　すなわち、他方のベース部材３と中央部材２との間に形成されるシム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離ａを測定する（Ｓ１）。
　つぎに、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材２８の中から、上記のステップ１の測定結果に基づいて、電極間距離が基準距離となるシム部材２８を選択する。具体的には、電極間の基準距離ｂを取得し（Ｓ２）、シム部材挿入部２９に挿入するシム部材２８の厚さｃを算出し（Ｓ３）、算出した厚さｃと等しい厚さ（あるいは、最も近い厚さ）を有するシム部材２８を選択する（Ｓ４）。そして、上記のステップ４で選択したシム部材２８を、他方のベース部材３と中央部材２との間のシム部材挿入部２９に挿入する（Ｓ５）。そして、上下両側ともシム部材２８が挿入された場合には、電極間の距離の調整を終了する。
　このような本実施の形態のガス生成装置１によれば、第１電極６の直径Ｄに対してトレンチ溝８のピッチＰが小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分（トレンチ溝８によって第１電極６に形成される山の頂点部）を増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　また、ガス導入空間１７の体積ＶＧに対してトレンチ空間の体積ＶＴが小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間１７からトレンチ空間に流れ込むときに圧力損失が生じる。これにより、材料ガスがガス導入空間１７に満たされた後にトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができる。したがって、材料ガスの少ない部分で局所放電が発生するのを抑えることができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。また、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
　また、本実施の形態では、第１電極６の直径Ｄに対してトレンチ溝８のピッチＰがより小さく設定されるので、オゾンガスが発生する部分（トレンチ溝８によって第１電極６に形成される山の頂点部）をより増やすことができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる（図５参照）。また、ガス導入空間１７の体積ＶＧに対してトレンチ空間の体積ＶＴがより小さく設定されるので、材料ガスがガス導入空間１７からトレンチ空間に流れ込むときにより大きな圧力損失を生じさせることができる。これにより、オゾンガスの発生効率をより高くすることが可能になる。
　また、本実施の形態では、材料ガスが、放電空間１２の径方向外側に配置されたガス導入空間１７に満たされた後に、径方向内側に向けて放電空間１２やトレンチ空間に流れ込むようになり、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができる。これにより、局所放電の発生に起因して生成ガスが分解するのを抑えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。また、材料ガスの流れに偏り（片流れ）が発生するのを抑制することができるので、局所放電の発生により起因して電極がダメージを受けるのを抑えることができる。
　また、本実施の形態では、冷却流路１４の入口部１８の流路径ｄ１が冷却部２０の流路径ｄ２に対して小さく設定され、冷却流路１４の冷却部２０の流路径ｄ２が出口部１９の流路径ｄ３に対して大きく設定されるので、冷却流路１４の冷却部２０において高い冷却効果を得ることができるとともに、冷却流路１４の入口部１８と出口部１９との間における冷却媒体の圧力損失を小さく抑えることができる。
　また、本実施の形態では、冷却流路１４の冷却部２０の面積Ｓ１が第１電極６の面積Ｓ２に対して大きく設定されるので、冷却流路１４の冷却部２０において高い冷却効果を得ることができる。
　また、本実施の形態では、冷却流路１４の冷却部２０において、冷却媒体が、第１の部分流路２１から第２の部分流路２２を経て径方向内側へ流れ、第２の部分流路２２から第３の部分流路２３を経て径方向外側へ流れる。このとき、第１の部分流路２１、第２の部分流路２２、第３の部分流路２３が、ベース部材３と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材３の全体を均一に冷却することができる。
　また、本実施の形態では、冷却流路１４の冷却部２０において、冷却媒体が、さらに、第３の部分流路２３から第４の部分流路２４を経て径方向外側へ流れ、第４の部分流路２４から第５の部分流路２５を経て径方向外側へ流れる。このとき、第１の部分流路２１、第２の部分流路２２、第３の部分流路２３、第４の部分流路２４、第５の部分流路２５が、ベース部材３と同心円弧状とされているので、円形状のベース部材３の全体を均一に冷却することができる。
　この場合、冷却流路１４とケーブル１３の配線穴は、同一平面上に設けられている（図１参照）。そのため、冷却媒体をベース部材３の上下方向から入れる構造とするよりも、側面方向から入れる構造としたほうが、スペースを小さくすることができる。ただし、ケーブル１３の配線部には、冷却水路１４を設けることができない。本実施の形態では、できる限り近くまで冷却流路１４を設けて、ベース部材３の全体を冷やすことができる構造を採用している。なお、冷却流路１４の入口部１８と出口部１９は、逆であってもよい。
　また、本実施の形態では、中央部材２の上下両側に配置される一対のベース部材３のそれぞれにおいて、中央部材２とベース部材３との間のシム部材挿入部２９に、シム部材２８（そのシム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材２８）が挿入されて、第１電極面７と第２電極面１１との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　また、本実施の形態では、それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材２８の中から、シム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離と基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材２８が、そのシム部材挿入部２９に挿入されるシム部材２８として選択される。これにより、第１電極面７と第２電極面１１との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整することができる。
　また、本実施の形態では、中央部材２の上下両側に配置される一対のベース部材３のそれぞれにおいて、中央部材２とベース部材３との間のシム部材挿入部２９に、シム部材２８（そのシム部材挿入部２９のベース部材３側の端面から第２電極面１１までの距離の測定結果に基づいて選択されたシム部材２８）が挿入されて、第１電極面７と第２電極面１１との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整される。このようにして、上下両側の電極間距離を揃えることができ、その結果、オゾンガスの発生効率を高くすることが可能になる。すなわち、同じ電圧で高濃度のオゾンガスを発生させることができ、あるいは、同じ濃度のオゾンガスを小さい電圧で発生させることができる。
　上下両側の電極間距離を揃えるとガス発生効率が高くなる理由は、以下のとおりである。（１）中央部材２を共有する上下のベース部材３は、１つの高圧電源から電圧が供給される（図１参照）。（２）高圧電源は、上下のベース部材３に同一の電圧を供給する（個別の電圧制御をしていない）。（３）上記（１）（２）から上下の放電空間の距離を同じにすると高濃度のガスが発生する。例えば、高電圧部には、電圧５～１５ｋＶ、周波数２０～４０ｋＨｚの高周波・高電圧が印加される。なお、高圧電源が１つである、トレンチ電極（第１電極６）が両サイド使用となっている理由は、コストダウンや省スペースのためである。
　また、本実施の形態では、材料ガス供給口４が第１電極６の外側に配置され、生成ガス送出口５が第１電極６の中心部に配置されるので、材料ガスの流れが外側から中心部に向けた方向となる。そして、第２電極９の導電膜２７は第１電極６に対応する位置に形成されている（第１電極６の外側には形成されていない）。したがって、放電空間１２において第１電極６に対応する位置で放電が発生して材料ガスから生成ガスが生成されることとなり、第１電極６の外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材３０が第１電極６の外側に配置されているので、シール部材３０の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材３０が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
　また、本実施の形態では、第１電極６および第２電極９が円形状であり、材料ガス供給口４が第１電極６の径方向外側に配置され、生成ガス送出口５が第１電極６の径方向内側に配置されるので、材料ガスの流れが径方向外側から径方向内側に向けた方向となり、第１電極６の径方向外側では放電が発生せず材料ガスから生成ガスが生成されない。この場合、シール部材３０が第１電極６の径方向外側に配置されているので、シール部材３０の付近で生成ガスが発生しないようにすることができ、シール部材３０が生成ガスによって腐食するのを防止することができる。
　以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
　例えば、以上の説明では、電極間で放電を発生させることによってオゾンガスを生成する例について説明したが、電極間で放電を発生させることによって生成できるものであれば、オゾンガスに限られず、その他の生成ガスについても同様に実施可能である。
　また、図２では、第１電極６に、材料ガス出口１５が１つ設けられている例について説明したが、第１電極６には、複数の材料ガス出口１５が設けられても良い。例えば、図１５に示すように、第１電極６に、材料ガス出口１５が２つ設けられていても良い。
［１ａ］
　第１電極面を有する第１電極が備えられる中央部材と、
　前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられるベース部材と、
　前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、
を備え、
　前記中央部材は、
　前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
　前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
を備え、
　前記第２電極は、前記第２電極面となる表面を有する誘電板と、前記誘電板の前記第２電極面と反対側の裏面において前記第１電極に対応する位置に形成される導電膜とで構成され、
　前記誘電板と前記中央部材との間には、シール部材が配置され、
　前記材料ガス供給口は、前記第１電極の外側に配置され、
　前記生成ガス送出口は、前記第１電極の中心部に配置され、
　前記シール部材は、前記第１電極の外側、かつ、前記材料ガス供給口の外側に配置され、
　前記中央部材と前記ベース部材との間には、前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するためのシム部材が挿入されるシム部材挿入部が形成され、
　前記シム部材は、前記シール部材より外側に配置され、
　それぞれ異なる厚みを有する前記複数のシム部材の中から、前記シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離と前記基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材が、前記シム部材挿入部に挿入されるシム部材として選択される、ガス生成装置。
［２ａ］
　前記第１電極および前記第２電極は、円形状であり、
　前記材料ガス供給口は、前記第１電極の径方向外側に配置され、
　前記生成ガス送出口は、前記第１電極の径方向内側に配置され、
　前記シール部材は、前記第１電極の径方向外側に配置されている、［１ａ］に記載のガス生成装置。
［３ａ］
　中央部材と、前記中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材とを備えるガス生成装置において行われる電極間距離の調整方法であって、
　前記中央部材には、上下両側にそれぞれ第１電極面を有する第１電極が備えられ、
　前記ベース部材には、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられ、
　前記一対のベース部材のうち、一方のベース部材と前記中央部材との間には、第１シム部材挿入部が形成され、
　前記一対のベース部材のうち、他方のベース部材と前記中央部材との間には、第２シム部材挿入部が形成されており、
　前記調整方法は、
　前記一方のベース部材について、前記第１シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離を測定するステップと、
　それぞれ異なる厚みを有する複数のシム部材の中から、前記第１シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離と前記基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材を、第１シム部材として選択するステップと、
　前記選択した第１シム部材を、前記第１シム部材挿入部に挿入するステップと、
　前記他方のベース部材について、前記第２シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離を測定するステップと、
　それぞれ異なる厚みを有する前記複数のシム部材の中から、前記第２シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離と前記基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材を、第２シム部材として選択するステップと、
　前記選択した第２シム部材を、前記第２シム部材挿入部に挿入するステップと、
を含む、電極間距離の調整方法。
［１ｂ］
　中央部材と、前記中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材とを備えるガス生成装置において、
前記中央部材には、上下両側にそれぞれ第１電極面を有する第１電極が備えられ、
　前記ベース部材には、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられ、
　前記第１電極面と前記第２電極面との間には、放電空間が形成され、
　前記中央部材の上側における前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離と、前記中央部材の下側における前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離とが、等しくなるように構成されている、ガス生成装置。
［２ｂ］
　前記中央部材と前記ベース部材との間には、前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するためのシム部材が挿入されるシム部材挿入部が形成されている、［１ｂ］に記載のガス生成装置。
［３ｂ］
　それぞれ異なる厚みを有する前記複数のシム部材の中から、前記シム部材挿入部のベース部材側の端面から前記第２電極面までの距離と前記基準距離との和と等しい厚みを有するシム部材が、前記シム部材挿入部に挿入されるシム部材として選択される、［１ｂ］に記載のガス生成装置。
［４ｂ］
　前記第１電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、
　前記トレンチ溝のピッチは０．３ｍｍ～１．５ｍｍに設定されている、［１ｂ］に記載のガス生成装置。
［５ｂ］
　前記中央部材には、前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口が設けられ、
　前記第１電極には、前記材料ガス供給口と連通する材料ガス出口が２つ設けられている、［１ｂ］に記載のガス生成装置。
［６ｂ］
　前記中央部材には、前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口が設けられ、
　前記第１電極には、前記生成ガス送出口と連通する生成ガス入口が設けられ、
　前記材料ガス供給口および前記材料ガス出口は、前記放電空間の径方向外側に配置され、
　前記生成ガス入口は、前記放電空間の径方向内側に配置され、
　前記生成ガス送出口は、前記放電空間の径方向外側に配置されている、［５ｂ］に記載のガス生成装置。
［７ｂ］
　前記第２電極は、前記第２電極面となる表面を有する誘電板と、前記誘電板の前記第２電極面と反対側の裏面において前記第１電極に対応する位置に形成される導電膜とで構成されている、［１ｂ］に記載のガス生成装置。
［８ｂ］
　前記誘電板と前記中央部材との間には、シール部材が配置され、
　前記シール部材は、前記第１電極の外側に配置されている、［７ｂ］に記載のガス生成装置。
［９ｂ］
　前記シム部材は、前記シール部材より外側に配置されている、［８ｂ］に記載のガス生成装置。
［１ｃ］
　中央部材と、前記中央部材の上下両側に配置される一対のベース部材とを備えるガス生成装置において、
　前記中央部材には、上下両側にそれぞれ第１電極面を有する第１電極が備えられ、
　前記ベース部材には、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極が備えられ、
　前記第１電極面と前記第２電極面との間には、放電空間が形成され、
　前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間には、一つの高圧電源から同一の電圧が供給されるように構成されている、ガス生成装置。
［２ｃ］
　前記中央部材の上側における前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離と、前記中央部材の下側における前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離とが、等しくなるように構成されている、［１ｃ］に記載のガス生成装置。
［３ｃ］
　前記中央部材と前記ベース部材との間には、前記第１電極面と前記第２電極面との間の電極間距離が所定の基準距離となるように調整するためのシム部材が挿入されるシム部材挿入部が形成されている、［２ｃ］に記載のガス生成装置。
［４ｃ］
　前記高圧電源から、電圧５～１５ｋV、周波数２０～４０ｋＨｚの高周波・高電圧が印加される、［３ｃ］に記載のガス生成装置。
　以上のように、本発明にかかるガス生成装置は、生成ガスの発生効率をさらに高くすることができるという効果を有し、例えばオゾンガスを生成するオゾンガス生成装置等として有用である。
　１　ガス生成装置
　２　中央部材
　３　ベース部材
　４　材料ガス供給口
　５　生成ガス送出口
　６　第１電極
　７　第１電極面
　８　トレンチ溝
　９　第２電極
　１０　絶縁板
　１１　第２電極面
　１２　放電空間
　１３　ケーブル
　１４　冷却流路
　１５　材料ガス出口
　１６　生成ガス入口
　１７　ガス導入空間
　１８　入口部
　１９　出口部
　２０　冷却部
　２１　第１の部分流路
　２２　第２の部分流路
　２３　第３の部分流路
　２４　第４の部分流路
　２５　第５の部分流路
　２６　誘電板
　２７　導電膜
　２８　シム部材
　２９　シム部材挿入部
　３０　シール部材

Claims (7)

  1. 　第１電極面を有する第１電極と、
    　前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、
    　前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
    を備え、
    　前記第１電極には、複数のトレンチ溝が形成されており、
    　前記放電空間は、前記材料ガス供給口から前記材料ガスを導入するためのガス導入空間に接続されており、
    　前記トレンチ溝のピッチＰの前記第１電極の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２０～０．０１５０に設定されており、
    　前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴの前記ガス導入空間の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１６～０．２０３に設定されている、ガス生成装置。
  2. 　前記トレンチ溝のピッチＰの前記第１電極の直径Ｄに対する比Ｐ／Ｄは、０．００２３～０．００５５に設定されており、
    　前記トレンチ溝によって形成されるトレンチ空間の体積ＶＴの前記ガス導入空間の体積ＶＧに対する比ＶＴ／ＶＧは、０．０１８～０．１７６に設定されている、請求項１に記載のガス生成装置。
  3. 　前記第１電極および前記第２電極は、平面視で円形状であり、前記複数のトレンチ溝は、平面視で同心円状に配置されており、
    　前記放電空間は、平面視で円形状であり、前記ガス導入空間は、平面視で前記放電空間の径方向外側に配置されている、請求項１または請求項２に記載のガス生成装置。
  4. 　第１電極面を有する第１電極と、
    　前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、
    　前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
    　前記第２電極の外側に配置されるベース部材と、
    を備え、
    　前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、
    　前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、
    　流路断面視において、前記入口部の流路径ｄ１の前記冷却部の流路径ｄ２に対する比ｄ１／ｄ２は、０．２５～１．０に設定されており、
    　流路断面視において、前記冷却部の流路径ｄ２の前記出口部の流路径ｄ３に対する比ｄ２／ｄ３は、１．０～４．０に設定されている、ガス生成装置。
  5. 　第１電極面を有する第１電極と、
    　前記第１電極の外側に配置され、前記第１電極面と対向する第２電極面を有する第２電極と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に形成される放電空間と、
    　前記放電空間に材料ガスを供給するための材料ガス供給口と、
    　前記第１電極面と前記第２電極面との間に電圧が印加され前記放電空間において放電が発生することにより前記材料ガスから生成される生成ガスを、装置外部へ送出するための生成ガス送出口と、
    　前記第２電極の外側に配置されるベース部材と、
    を備え、
    　前記ベース部材の内部には、冷却媒体が流される冷却流路が形成され、
    　前記冷却流路は、前記ベース部材の内部に前記冷却媒体が流入する入口部と、前記ベース部材の内部から前記冷却媒体が流出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられる冷却部と、を備え、
    　平面視において、前記冷却流路の前記冷却部の面積Ｓ１の前記第１電極の面積Ｓ２に対する比Ｓ１／Ｓ２は、０．４５～０．９３に設定されている、ガス生成装置。
  6. 　前記ベース部材は、平面視で円形状であり、
    　前記冷却流路の冷却部は、
    　前記入口部に接続され、前記ベース部材と同心円弧状の第１の部分流路と、
    　前記第１の部分流路に接続され、前記第１の部分流路より径方向内側に配置され前記第１の部分流路より曲率半径の小さい、前記ベース部材と同心円弧状の第２の部分流路と、
    　前記第２の部分流路に接続され、前記第２の部分流路より径方向外側に配置され前記第２の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第３の部分流路と、を備える、請求項４または請求項５に記載のガス生成装置。
  7. 　前記冷却流路の冷却部は、さらに、
    　前記第３の部分流路に接続され、前記第３の部分流路より径方向外側に配置され前記第３の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第４の部分流路と、
    　前記第４の部分流路に接続され、前記第４の部分流路より径方向外側に配置され前記第４の部分流路より曲率半径の大きい、前記ベース部材と同心円弧状の第５の部分流路と、を備える、請求項６に記載のガス生成装置。
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