(57)【要約】【課題】オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を安価に作製可能とする。【解決手段】誘導電極１６は、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄに対向するように設けられている。誘電体基板１２は、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄと誘導電極１６との間に設けられている。延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄは、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄの内の少なくとも１つ以上の放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続している。【選択図】図１
2010047435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電電極と、
前記複数の放電電極に対向するように設けられた誘導電極と、
前記複数の放電電極と前記誘導電極との間に設けられた誘電体層と、
端子電極と、
前記複数の放電電極の内の少なくとも１つ以上の前記放電電極と前記端子電極とを電気的に接続している接続部と、
を備えていること、
を特徴とするオゾン発生素子。
【請求項２】
前記誘電体層の法線方向から平面視したときに、前記複数の放電電極の周縁距離は、それぞれ異なっていること、
を特徴とする請求項１に記載のオゾン発生素子。
【請求項３】
前記放電電極は、前記周縁距離の順に並んでおり、
前記周縁距離が最も長い前記放電電極は、前記端子電極の最も近くに配置されていること、
を特徴とする請求項２に記載のオゾン発生素子。
【請求項４】
前記接続部は、
前記端子電極に対して直接に接続されていると共に、前記複数の放電電極に沿って延在している延在部と、
前記延在部と前記放電電極とに直接に接続されている少なくとも１つ以上の枝部と、
を含んでいること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項５】
前記放電電極を覆う保護層を、
更に備え、
前記誘電体層の法線方向から平面視したときに、前記延在部は、前記保護層と重なっていないこと、
を特徴とする請求項４に記載のオゾン発生素子。
【請求項６】
前記放電電極を覆う保護層を、
更に備え、
前記誘電体層の法線方向から平面視したときに、前記枝部の一部は、前記保護層と重なっていないこと、
を特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項７】
前記接続部と前記誘導電極との間に設けられた抵抗層であって、該接続部及び該誘導電極の材料よりも高い抵抗を有する材料からなる抵抗層を、
更に備え、
前記抵抗層は、前記誘電体層の法線方向から平面視したときに、前記接続部の外縁と前記誘導電極の外縁とが交差する位置に重なるように設けられていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項８】
前記接続部は、前記複数の放電電極よりも細い線幅を有していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項９】
第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板の該第１の主面上に複数の放電電極及び端子電極を形成する工程と、
前記誘電体基板の前記第２の主面上に、誘導電極を形成する工程と、
前記複数の放電電極の内の少なくとも１つ以上の前記放電電極と前記端子電極とを電気的に接続する接続部を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とするオゾン発生素子の製造方法。
【請求項１０】
第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板の該第１の主面上に複数の放電電極、端子電極、及び、該複数の放電電極と該端子電極とを電気的に接続する接続部を形成する工程と、
前記誘電体基板の前記第２の主面上に、誘導電極を形成する工程と、
前記複数の放電電極の内の一部の前記放電電極と前記端子電極とが電気的に接続されるように、前記接続部の一部を除去する工程と、
を備えること、
を特徴とするオゾン発生素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生素子及びその製造方法に関し、より特定的には、放電電極及び誘導電極を備えたオゾン発生素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオゾン発生素子としては例えば、特許文献１に記載のオゾン発生素子が知られている。該オゾン発生素子では、絶縁体上に誘導電極が形成されている。絶縁体及び誘導電極は、誘電体により覆われている。更に、放電電極は、誘電体を挟んで誘導電極と対向している。このようなオゾン発生素子では、誘導電極と放電電極との間に交流高電圧が印加されることにより、放電電極において放電が発生する。このとき、放電電極近傍を通過する酸素分子（Ｏ2）が解離して酸素原子（Ｏ）が生じる。この酸素原子（Ｏ）が他の酸素分子（Ｏ2）と結合してオゾン（Ｏ3）が生成される。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のオゾン発生素子は、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を作製する場合には、オゾン発生素子の製造コストが高くなるという問題を有している。より詳細には、オゾンの発生量は、絶縁体の法線方向から平面視したときに、放電電極が誘導電極と重なっている部分の周縁距離に依存している。そのため、複数種類のオゾン発生素子を作製するためには、周縁距離の異なる複数種類の放電電極を作製する必要があり、オゾン発生素子の製造コストが高くなっていた。
【０００４】
また、特許文献１に記載のオゾン発生素子は、放電電極及び誘導電極の加工精度や、取り付け精度等の製造ばらつきによるオゾンの発生量にばらつきが発生しやすいという問題を有している。しかしながら、特許文献１では、このようなオゾンの発生量のばらつきを抑制することについては言及されていない。
【特許文献１】特開平１０−２３１１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を安価に作製可能とすることである。
【０００６】
また、本発明のその他の目的は、オゾン発生素子において、オゾンの発生量にばらつきが発生することを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るオゾン発生素子は、複数の放電電極と、前記複数の放電電極に対向するように設けられた誘導電極と、前記複数の放電電極と前記誘導電極との間に設けられた誘電体層と、端子電極と、前記複数の放電電極の内の少なくとも１つ以上の前記放電電極と前記端子電極とを電気的に接続している接続部と、を備えていること、を特徴とする。
【０００８】
前記オゾン発生素子によれば、複数の放電電極の内の少なくとも１つ以上が接続部により端子電極に電気的に接続されている。すなわち、オゾン発生素子は、複数の放電電極が端子電極に接続部を介して電気的に接続できるように構成されている。そのため、接続部を形成又は除去することにより、放電電極の周縁距離を変更することができる。その結果、新たなオゾン発生素子を設計することなく、異なるオゾン発生量を有するオゾン発生素子を得ることができる。
【０００９】
また、本発明の第１の形態に係るオゾン発生素子の製造方法は、第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板の該第１の主面上に複数の放電電極及び端子電極を形成する工程と、前記誘電体基板の前記第２の主面上に、誘導電極を形成する工程と、前記複数の放電電極の内の少なくとも１つ以上の前記放電電極と前記端子電極とを電気的に接続する接続部を形成する工程と、を備えている。
【００１０】
また、本発明の第２の形態に係るオゾン発生素子の製造方法は、第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板の該第１の主面上に複数の放電電極、端子電極、及び、該複数の放電電極と該端子電極とを電気的に接続する接続部を形成する工程と、前記誘電体基板の前記第２の主面上に、誘導電極を形成する工程と、前記複数の放電電極の内の一部の前記放電電極と前記端子電極とが電気的に接続されるように、前記接続部の一部を除去する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を安価に得ることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、オゾン発生素子において、オゾンの発生量にばらつきが発生することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係るオゾン発生素子及びその製造方法について説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
（オゾン発生素子の構成）
以下に、第１の実施形態に係るオゾン発生素子の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るオゾン発生素子１０ａの構成図である。具体的には、図１（ａ）及び図１（ｂ）は、オゾン発生素子１０ａの上視図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）に示すオゾン発生素子１０ａのＡ−Ａにおける断面構造図である。図１（ｄ）は、オゾン発生素子１０ａの下視図である。なお、図１において、ｚ軸の正方向を鉛直上方向と定義し、ｚ軸の負方向を鉛直下方向と定義する。また、ｘ軸及びｙ軸は、互いに直交し、水平面を構成するものとする。
【００１５】
オゾン発生素子１０ａは、消臭機能や殺菌機能を有するエアコンディショナーや空気清浄機に用いられる。図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、オゾン発生素子１０ａは、誘電体基板１２、放電電極１４ａ〜１４ｄ、誘導電極１６、抵抗層１８ａ〜１８ｄ、保護膜２０，２２、延在部２４、枝部２６ａ〜２６ｄ及び端子電極３０，３２を備えている。
【００１６】
誘電体基板１２は、図１（ｂ）に示すように、主面１２ａ，１２ｂを有する長方形状のアルミナ基板であり、誘電体層として機能する。この誘電体基板１２の長辺は、ｘ軸方向に延び、短辺は、ｙ軸方向に延びている。主面１２ａは、ｚ軸方向の正方向側に位置する主面である。主面１２ｂは、ｚ軸方向の負方向側に位置する主面である。主面１２ａ，１２ｂの法線方向は、ｚ軸方向と平行である。この誘電体基板１２のサイズは、例えば、４ｍｍ×１２ｍｍである。
【００１７】
複数の放電電極１４ａ〜１４ｄは、図１（ｂ）に示すように、主面１２ａ上に設けられたサーメットの電極であり、ｘ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に直線上に並ぶように設けられている。放電電極１４ａ〜１４ｄの抵抗は、例えば、１００Ω／ｍｍ2以下である。端子電極３０は、図１（ｂ）に示すように、主面１２ａの角部に設けられており、外部回路と放電電極１４ａ〜１４ｄとを電気的に接続する役割を果たす。
【００１８】
誘導電極１６は、図１（ａ）及び図１（ｄ）に示すように、主面１２ｂ上に設けられた銀電極であり、ｘ軸方向に延在している。また、放電電極１４ａ〜１４ｄと誘導電極１６とは、図１（ａ）に示すように、互いに対向している。これにより、誘電体基板１２は、図１（ｃ）に示すように、放電電極１４ａ〜１４ｄと誘導電極１６との間に配置されるようになる。誘導電極１６の抵抗は、例えば、１００Ω／ｍｍ2以下である。
【００１９】
端子電極３２は、図１（ｂ）に示すように、主面１２ｂの角部に設けられており、外部回路と誘導電極１６とを電気的に接続する役割を果たす。この端子電極３２は、端子電極３０が設けられた角部と長辺を共有する角部に設けられる。すなわち、端子電極３２と端子電極３０とは、ｘ軸方向に延在している長辺の両端近傍に設けられる。
【００２０】
延在部２４は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、端子電極３０に対して直接に接続されていると共に、放電電極１４ａ〜１４ｄに沿ってｘ軸方向に延在している。枝部２６ａ〜２６ｄはそれぞれ、延在部２４と放電電極１４ａ〜１４ｄとに直接に接続されている。延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄは、放電電極１４ａ〜１４ｄよりも細い線幅を有した配線である。また、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄは、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄの内の少なくとも１つ以上の放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続する接続部として機能している。図１では、４つの放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とが電気的に接続されている。なお、直接に接続されているとは、２つのものが接触してつながっていることを示す。また、電気的に接続されているとは、２つのものが接触してつながっていることの他、２つのものの間に他のものを介して電気的に導通していることも含む。延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄは、サーメットにより作製され、１００Ω／ｍｍ2以下の抵抗を有している。
【００２１】
ここで、図１（ａ）に示すように、放電電極１４ａ〜１４ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、誘導電極１６の内側に位置している。一方、延在部２４は、ｚ軸方向から平面視したときに、誘導電極１６と重ならない位置に設けられている。よって、ｚ軸方向から平面視したときに、放電電極１４ａ〜１４ｄと延在部２４とを接続する枝部２６ａ〜２６ｄの外縁は、誘導電極１６の外縁と交差して交差部を形成している（例えば、図１（ａ）の交差部α，β）。
【００２２】
抵抗層１８ａ〜１８ｄはそれぞれ、ｚ軸方向において誘導電極１６と枝部２６ａ〜２６ｄの間に設けられ、かつ、ｚ軸方向から平面視したときに、前記交差部に重なるように設けられている。例えば、抵抗層１８ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、交差部α，βと重なっている。本実施形態に係るオゾン発生素子１０ａでは、抵抗層１８ａ〜１８ｄは、図１（ｃ）に示すように、枝部２６ａ〜２６ｄと誘電体基板１２との間に設けられている。この抵抗層１８ａ〜１８ｄは、誘導電極１６及び枝部２６ａ〜２６ｄの材料よりも高い抵抗を有する材料からなる。抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗は、例えば、１ＭΩ／ｍｍ2以上である。
【００２３】
保護膜２０は、放電電極１４ａ〜１４ｄを覆うように、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘電体基板１２上に設けられる。ただし、延在部２４は、保護膜２０により覆われていない。また、保護膜２２は、誘導電極１６を覆うように、誘導電極１６及び誘電体基板１２上に設けられる。保護膜２０，２２は、絶縁性材料により形成され、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘導電極１６が酸化したり誘電体基板１２から剥離したりすることを防止する役割を果たす。この保護膜２０，２２の材料としては、例えば、ガラスが挙げられる。
【００２４】
以上のように構成されたオゾン発生素子１０ａにおいて、端子電極３０と端子電極３２とには、交流高電圧が印加される。この交流高電圧としては、例えば、周波数が２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚであって、電圧が４ｋＶ〜６ｋＶの交流電圧が挙げられる。交流高電圧が端子電極３０，３２に印加されると、放電電極１４ａ〜１４ｄの外縁近傍に交流高電圧の交流周期に合わせて強い電界が形成される。この際、放電電極１４ａ〜１４ｄの外縁近傍から電子が放出されて誘電体基板１２に付与される現象と、その電子が誘電体基板１２から放電電極１４ａ〜１４ｄに戻る現象とが繰り返し発生する。これにより、放電電極１４ａ〜１４ｄの周辺には、放電が発生し、放電電極１４ａ〜１４ｄ近傍を通過する酸素からオゾンが生成される。
【００２５】
（オゾン発生素子の製造方法）
以下に、本実施形態に係るオゾン発生素子１０ａの製造方法について説明を行う。図２は、オゾン発生素子１０ａの上視図である。図２には、図１に示す延在部２４が接続される前の状態のオゾン発生素子１０ａが記載されている。
【００２６】
まず、誘電体基板１２として、例えば、４ｍｍ×１２ｍｍのアルミナ基板を準備する。次に、誘電体基板１２の主面１２ａにスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法によりサーメットのペーストを塗布することにより、抵抗層１８ａ〜１８ｄを形成する。この後、抵抗層１８ａ〜１８ｄを８５０℃の温度で焼付ける。ここで、抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗は、サーメット中のＲｕの含有量に依存する。具体的には、Ｒｕの含有量が少なければ抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗は高くなり、Ｒｕの含有量が多ければ抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗は低くなる。本実施形態に係るオゾン発生素子１０ａでは、抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗が１ＭΩ／ｍｍ2以上であるので、３重量％弱のＲｕをサーメットに含有させる。
【００２７】
次に、誘電体基板１２の主面１２ｂにスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法により銀を主成分とする導電ペーストを塗布することにより、誘導電極１６を形成する。この後、誘導電極１６を８５０℃の温度で焼付ける。
【００２８】
次に、誘電体基板１２の主面１２ａ及び抵抗層１８上にスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法によりサーメットのペーストを塗布することにより、放電電極１４ａ〜１４ｄ、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを形成する。ただし、この段階では、延在部２４は、図２に示すように、各枝部２６ａ〜２６ｄの間において断線している。すなわち、放電電極１４ｂ〜１４ｄは、端子電極３０に対して電気的に接続されていない状態である。この後、放電電極１４ａ〜１４ｄ、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを８５０℃の温度で焼付ける。
【００２９】
次に、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘導電極１６を覆うように、ガラスにより保護膜２０，２２を印刷する。この後、保護膜２０，２２を６２０℃の温度で焼付ける。
【００３０】
次に、必要に応じて、延在部２４の断線している部分をはんだ付けする。これにより、図１に示すように、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄの少なくとも１つ以上の放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続する接続部（延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄ）が形成される。これにより、図１に示すオゾン発生素子１０ａが完成する。
【００３１】
なお、延在部２４の断線している部分の内、いずれをはんだ付けにより接続するかは、発生させたいオゾンの量によって定まる。すなわち、相対的に多くのオゾンを発生させたい場合には、図１に示すように、延在部２４の断線している部分の全てをはんだ付けすればよい。一方、相対的に少ないオゾンを発生させたい場合には、延在部２４の断線している部分の一部のみをはんだ付けすればよい。
【００３２】
また、端子電極３０，３２は、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘導電極１６の形成の際に印刷法又はフォトリソグラフィ法により形成されてもよい。なお、端子電極３０，３２に形成される端子は、浸漬によって形成されてもよい。図１に示すオゾン発生素子１０ａでは、端子電極３０，３２は、誘電体基板１２の角部に形成されているので、例えば、フープ端子を浸漬によって容易に形成することが可能である。
【００３３】
また、抵抗層１８と誘導電極１６とは別々に焼付けされているが、抵抗層１８と誘導電極１６とは同時に焼付けされてもよい。
【００３４】
（効果）
前記オゾン発生素子１０ａ及びその製造方法によれば、以下に説明するように、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子１０ａを安価に作製できる。より詳細には、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を作製する場合には、複数種類の放電電極や誘導電極を設計・作製しなければならなかった。そのため、特許文献１に記載のオゾン発生素子を複数種類作製しようとすると、設計時間がかかる上、製造ラインも複数必要になるなど、製造コストを安価に抑制することが困難であった。
【００３５】
一方、オゾン発生素子１０ａでは、まず、図２に示すような断線している延在部２４が形成される。そして、必要に応じて、延在部２４の断線している部分がはんだ付けにより選択的に接続される。これにより、ｚ軸方向から平面視したときに、放電電極１４ａ〜１４ｄが誘導電極１６と重なっている部分の周縁距離を変化させることができるので、オゾン発生素子１０ａのオゾンの発生量を変化させることができる。よって、オゾン発生素子１０ａによれば、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子１０ａを得るために、放電電極１４ａ〜１４ｄ、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを例えばスクリーン印刷で形成する場合には、図２に示すような放電電極１４ａ〜１４ｄ、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄのためのスクリーン版を一枚だけ準備すれば足りる。加えて、誘電体基板１２や誘導電極１６等の構成を変更する必要はない。よって、オゾン発生素子１０ａでは、オゾンの発生量の異なる複数種類のオゾン発生素子１０ａを得るために、複数種類のオゾン発生素子１０ａを設計する必要がなく、設計時間が短くて済む。更に、オゾン発生素子１０ａでは、共通の製造ラインにより図２に示すオゾン発生素子１０ａを作製し、最後に、延在部２４の断線している部分にはんだ付けを行うことにより、オゾンの発生量の異なる複数種類のオゾン発生素子１０ａを得ることができる。よって、複数種類のオゾン発生素子１０ａを作製する際に、製造ラインが１つだけで済む。以上より、オゾン発生素子１０ａでは、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子を安価に作製できる。
【００３６】
また、オゾン発生素子１０ａでは、ｚ軸方向から平面視したときに、延在部２４は、保護膜２０と重なっていない。よって、図２に示すようなオゾン発生素子１０ａを作製した後に、保護膜２０を損傷することなく、延在部２４にはんだ付けを行って、オゾン発生素子１０ａのオゾンの発生量を変更することができる。
【００３７】
また、オゾン発生素子１０ａでは、オゾンの発生量を大きく変更することが可能である。より詳細には、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、設計変更することなくオゾンの発生量を変更する場合には、放電電極と誘導電極とに印加する交流高電圧の大きさを変更することが挙げられる。しかしながら、交流高電圧の調整幅は、電源装置の性能に依存しているので、小さいか又は殆ど存在しないことがある。故に、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、常にオゾンの発生量を大きく変更することは困難である。
【００３８】
一方、オゾン発生素子１０ａでは、端子電極３０に接続する放電電極１４ａ〜１４ｄの周縁距離に応じた分だけオゾンの発生量を変化させることができる。よって、放電電極１４ａのみが端子電極３０に接続されたときのオゾンの発生量（最小値）から放電電極１４ａ〜１４ｄが端子電極３０に接続されたときのオゾンの発生量（最大値）までの範囲で、オゾンの発生量を変更することが可能となる。
【００３９】
また、オゾン発生素子１０ａでは、抵抗層１８ａ〜１８ｄが設けられているので、以下に説明するように、誘導電極１６及び枝部２６ａ〜２６ｄが腐食することが抑制される。より詳細には、オゾン発生素子１０ａにおいて、抵抗層１８ａ〜１８ｄが設けられていない場合には、端子電極３０，３２に交流高電圧が印加されると、枝部２６ａ〜２６ｄの外縁及び誘導電極１６の外縁において強い電界が発生する。特に、ｚ軸方向から平面視したときに、枝部２６ａ〜２６ｄの外縁と誘導電極１６の外縁とが交差する交差部（例えば、交差部α，β、また、以下では、単に枝部２６ａ〜２６ｄと誘導電極１６との交差部と称す）において、強い電界が発生する。このように、強い電界が発生すると、枝部２６ａ〜２６ｄにおける放電量も多くなり、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部における電子のやり取りが多くなる。多量の電子のやり取りが枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部において行われると、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部は、電子が再び枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極に戻るときの衝突により腐食劣化してしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態に係るオゾン発生素子１０ａでは、枝部２６ａ〜２６ｄと誘導電極１６との間であって、かつ、交差部と重なる位置に抵抗層１８ａ〜１８ｄが設けられている。この抵抗層１８ａ〜１８ｄを構成する材料の抵抗は、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６を構成する材料の抵抗よりも高い。そのため、端子電極３０，３２に交流高電圧が印加された場合には、抵抗層１８ａ〜１８ｄにより電圧降下が発生する。電圧降下が発生すると、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部を挟んでいる部分に発生する電界の強さは、抵抗層１８ａ〜１８ｄが設けられていない場合の電界の強さよりも弱くなる。これにより、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部を挟んでいる部分における放電量が少なくなる。その結果、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６が腐食されてしまうことが抑制される。
【００４１】
特に、抵抗層１８ａ〜１８ｄの抵抗が１ＭΩ／ｍｍ2以上であれば、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の交差部を挟んでいる部分における放電の発生を効果的に抑制することができる。また、枝部２６ａ〜２６ｄ及び誘導電極１６の抵抗が１００Ω／ｍｍ2以下であれば、枝部２６ａ〜２６ｄと誘導電極１６とが対向する部分であって、交差点以外の部分において、放電の発生が抑制されない。その結果、オゾン発生素子１０ａは、より効率よくオゾンを発生することができる。
【００４２】
また、オゾン発生素子１０ａでは、保護膜２０，２２の材料としてガラスが用いられている。ガラスは、放電を妨げない性質を有している。そのため、オゾン発生素子１０ａでは、オゾンの発生効率を低下させることなく、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘導電極１６が酸化したり誘電体基板１２から剥離したりすることを抑制できる。
【００４３】
更に、オゾン発生素子１０ａでは、誘導電極１６が放電電極１４ａ〜１４ｄよりも大きく形成されているので、放電電極１４ａ〜１４ｄの外縁近傍から誘電体基板１２への放電が発生しやすい。その結果、オゾン発生素子１０ａは、高効率でオゾンを発生させることができる。
【００４４】
更に、オゾン発生素子１０ａでは、端子電極３０と端子電極３２とが誘電体基板１２のそれぞれ異なる角部に設けられているので、誘電体基板１２の中央部分に広く放電電極１４ａ〜１４ｄ及び誘導電極１６を形成することが可能となる。更に、誘電体基板１２の角部に端子電極３０，３２が形成されることにより、端子電極３０，３２に接続される配線のオゾン発生素子１０ａの外部への引き出しが容易になる。この場合、端子電極３０，３２に配線を接続するために、例えば、フープ端子を用いることができる。
【００４５】
また、延在部２４を放電電極１４ａ〜１４ｄよりも細く形成することにより、延在部２４の断線している部分を少ないはんだで接続することが可能となる。
【００４６】
（変形例）
なお、第１の実施形態に係るオゾン発生素子１０ａ及びその製造方法では、図２に示すオゾン発生素子１０ａを作製後に、はんだ付けにより延在部２４の断線している部分を接続して、オゾンの発生量を変更しているが、オゾンの発生量の変更方法はこれに限らない。例えば、図１に示すように、断線していない延在部２４を作製した後に、必要に応じて、図３に示すオゾン発生素子１０ａの上視図のように、複数の放電電極１４ａ〜１４ｄの内の一部の放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とが電気的に接続されるように、延在部２４の一部を除去してもよい。図３では、放電電極１４ａ，１４ｂが、端子電極３０に電気的に接続されている。延在部２４の除去工程は、例えば、レーザーを照射して延在部２４の一部を焼き切ったり、サンドブラストにより延在部２４の一部を削り取ったりすることにより実現される。この場合において、延在部２４を放電電極１４ａ〜１４ｄよりも細く形成することにより、延在部２４を容易に切断することが可能となる。
【００４７】
なお、第１の実施形態に係るオゾン発生素子１０ａの製造方法では、図１又は図２に示すオゾン発生素子１０ａの作製後に、延在部２４の切断又は接続を行っているが、延在部２４の切断又は接続のタイミングはこれに限らない。いずれの放電電極１４ａ〜１４ｄを端子電極３０に接続すべきかが製造前の段階で分かっている場合には、延在部２４の形成後であってかつ保護膜２０の形成前に、延在部２４の切断又は接続を行ってもよい。この場合、延在部２４の切断又は接続の際に、保護膜２０が損傷するおそれがない。更に、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄ上に保護膜２０を形成することが可能となる。
【００４８】
また、第１の実施形態では、オゾンの発生量が異なる複数種類のオゾン発生素子１０ａを得るために、延在部２４を切断又は接続した。しかしながら、延在部２４を切断又は接続する目的はこれに限らない。オゾン発生素子１０ａの製造ばらつきによるオゾンの発生量のばらつきを抑制するために、延在部２４を切断又は接続してもよい。この場合、図１及び図２の放電電極１４ａ〜１４ｄよりも小さな放電電極１４を複数設けることが好ましい。そして、端子電極３０と端子電極３２とに交流高電圧を印加して、オゾンの発生量を計測する。オゾンの発生量の測定結果に基づいて、延在部２４を切断又は接続して、オゾンの発生量を微調整すればよい。
【００４９】
（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態に係るオゾン発生素子の構成について図面を参照しながら説明する。図４は、第２の実施形態に係るオゾン発生素子１０ｂの構成図である。具体的には、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、オゾン発生素子１０ｂの上視図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示すオゾン発生素子１０ｂのＢ−Ｂにおける断面構造図である。図４（ｄ）は、オゾン発生素子１０ｂの下視図である。なお、図４において、ｚ軸の正方向を鉛直上方向と定義し、ｚ軸の負方向を鉛直下方向と定義する。また、ｘ軸及びｙ軸は、互いに直交し、水平面を構成するものとする。なお、図４において、図１と同じ構成については、図１と同じ参照符号が付してある。
【００５０】
オゾン発生素子１０ａとオゾン発生素子１０ｂとの第１の相違点は、図１に示すオゾン発生素子１０ａでは、放電電極１４ａ〜１４ｄが略同じ周縁距離を有しているのに対して、図４に示すオゾン発生素子１０ｂでは、放電電極１１４ａ〜１１４ｄがそれぞれ異なる周縁距離を有している点である。また、オゾン発生素子１０ａとオゾン発生素子１０ｂとの第２の相違点は、オゾン発生素子１０ｂの枝部１２６ａ〜１２６ｄが、オゾン発生素子１０ａの枝部２６ａ〜２６ｄよりも長く形成されている点である。オゾン発生素子１０ａとオゾン発生素子１０ｂとの第３の相違点は、電子部品１０ａでは、延在部２４が断線しているのに対して、電子部品１０ｂでは、枝部１２６ａ〜１２６ｄが断線している点である。以下に、かかる相違点を中心に、オゾン発生素子１０ｂの構成について説明する。なお、オゾン発生素子１０ｂのその他の構成については、オゾン発生素子１０ａのその他の構成と同じであるので説明を省略する。
【００５１】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、放電電極１１４ａ〜１１４ｄの周縁距離は、それぞれ異なっている。具体的には、放電電極１１４ａ〜１１４ｄは、この順に周縁距離が小さくなっていっている。そして、放電電極１１４ａ〜１１４ｄは、周縁距離の順にｘ軸方向に並んでいる。より具体的には、放電電極１１４ａ〜１１４ｄの順に、ｘ軸方向の正方向側から負方向側へと並んでいる。これにより、周縁距離が最も長い放電電極１１４ａが、端子電極３０の最も近くに配置されている。
【００５２】
また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、枝部１２６ａ〜１２６ｄの一部は、枝部１２６ａ〜１２６ｄが枝部２６ａ〜２６ｄよりも長く形成されることにより、誘導電極１６及び保護膜２０と重なっていない。これにより、枝部１２６ａ〜１２６ｄと延在部２４とをはんだ付けにより直接に接続して、放電電極１１４ａ〜１１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続することが可能となる。なお、図４では、枝部１２６ａ及び枝部１２６ｄが、延在部２４に対して接続されている。
【００５３】
以上のように構成されたオゾン発生素子１０ｂでは、オゾン発生素子１０ａと同じ効果を奏することができると共に、オゾン発生素子１０ａに比べて、オゾンの発生量を多段階に変更することができる。より詳細には、オゾン発生素子１０ａでは、延在部２４が断線しているので、ｘ軸方向の正方向側の放電電極１４ａ〜１４ｄから順に接続する必要がある。よって、オゾン発生素子１０ａでは、オゾンの発生量は、４段階でしか変更できない。
【００５４】
一方、オゾン発生素子１０ｂでは、枝部１２６ａ〜１２６ｄの一部が、誘導電極１６及び保護膜２０と重なっていないので、枝部１２６ａ〜１２６ｄの内、任意の枝部１２６ａ〜１２６ｄをはんだ付けにより延在部２４に接続することができる。よって、放電電極１１４ａ〜１１４ｄが並んでいる順にとらわれることなく、自由に放電電極１１４ａ〜１１４ｄと端子電極３０とを接続することができる。更に、放電電極１１４ａ〜１１４ｄの周縁距離が異なっている。よって、オゾン発生素子１０ｂでは、周縁距離の異なる放電電極１１４ａ〜１１４ｄを任意に組み合わせることができる。その結果、オゾン発生素子１０ｂでは、オゾン発生素子１０ａに比べて、オゾンの発生量を多段階に変更できる。具体的には、オゾン発生素子１０ｂでは、オゾンの発生量は、１５段階で変更できる。
【００５５】
なお、オゾン発生素子１０ｂにおいても、オゾン発生素子１０ａと同様に、枝部１２６ａ〜１２６ｄを切断することによって、放電電極１１４ａ〜１１４ｄと端子電極３０とを選択的に接続するようにしてもよい。この場合には、全ての枝部１２６ａ〜１２６ｄが延在部２４に直接に接続されたオゾン発生素子１０ｂを作製した後、必要に応じて、任意の枝部１２６ａ〜１２６ｄと延在部２４との間を切断すればよい。
【００５６】
また、オゾン発生素子１０ｂにおいて、枝部１２６ａ〜１２６ｄを放電電極１１４ａ〜１１４ｄよりも細く形成することにより、枝部１２６ａ〜１２６ｄの断線している部分を少ないはんだで接続することが可能となると共に、枝部１２６ａ〜１２６ｄを容易に切断することが可能となる。
【００５７】
また、オゾン発生素子１０ｂの製造方法は、オゾン発生素子１０ａと同様であるので、説明を省略する。
【００５８】
（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態に係るオゾン発生素子の構成について図面を参照しながら説明する。図５は、第３の実施形態に係るオゾン発生素子１０ｃの構成図である。具体的には、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、オゾン発生素子１０ｃの上視図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すオゾン発生素子１０ｃのＣ−Ｃにおける断面構造図である。図５（ｄ）は、オゾン発生素子１０ｃの下視図である。なお、図５において、ｚ軸の正方向を鉛直上方向と定義し、ｚ軸の負方向を鉛直下方向と定義する。また、ｘ軸及びｙ軸は、互いに直交し、水平面を構成するものとする。なお、図５において、図１と同じ構成については、図１と同じ参照符号が付してある。
【００５９】
オゾン発生素子１０ａとオゾン発生素子１０ｃとの第１の相違点は、図１に示すオゾン発生素子１０ａでは、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とが延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄにより電気的に接続されているのに対して、図５に示すオゾン発生素子１０ｃでは、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とが接続部２７ａ〜２７ｄ（図５では、接続部２７ａ，２７ｂのみ記載）により電気的に接続されている点である。また、オゾン発生素子１０ａとオゾン発生素子１０ｃとの第２の相違点は、オゾン発生素子１０ａには保護膜２０が設けられているのに対して、オゾン発生素子１０ｃには保護膜２０が設けられていない点である。以下に、かかる相違点を中心に、オゾン発生素子１０ｃの構成について説明する。なお、オゾン発生素子１０ｃのその他の構成については、オゾン発生素子１０ａのその他の構成と同じであるので説明を省略する。
【００６０】
オゾン発生素子１０ｃでは、放電電極１４ａ〜１４ｄが所定の間隔を空けながら、直線上に並んでいる。そのため、放電電極１４ａ〜１４ｄは、接続部２７ａ〜２７ｄにより隣り合う放電電極１４ａ〜１４ｄ及び端子電極３０と直接に接続することが可能である。より詳細には、端子電極３０と放電電極１４ａとは、接続部２７ａにより接続可能である。放電電極１４ａと放電電極１４ｂとは、接続部２７ｂにより接続可能である。放電電極１４ｂと放電電極１４ｃとは、接続部２７ｃにより接続可能である。放電電極１４ｃと放電電極１４ｄとは、接続部２７ｄにより接続可能である。このような接続部２７ａ〜２７ｄを用いることにより、接続部２７ａ〜２７ｄ及び放電電極１４ａ〜１４ｄを介して、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続することが可能となる。なお、図５では、端子電極３０と放電電極１４ａとが接続部２７ａにより接続され、放電電極１４ａと放電電極１４ｂとが接続部２７ｂにより接続されている。これにより、放電電極１４ａ，１４ｂと端子電極３０とが電気的に接続されている。
【００６１】
また、オゾン発生素子１０ｃでは、接続部２７ａ〜２７ｄが形成されていない電子部品１０ｃを作製した後に、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０との接続を行うことができるように、保護膜２０が設けられていない。これにより、オゾン発生素子１０ｃにおいて、端子電極３０と端子電極３２と交流高電圧を印加して、オゾンの発生量を計測した後に、接続部２７ａ〜２７ｄを形成してオゾンの発生量を変更することができるようになる。ただし、オゾン発生素子１０ｃに、保護膜２０が設けられていてもよい。この場合、保護膜２０は、接続部２７ａ〜２７ｂが形成されるべき位置には設けられていないことが好ましい。
【００６２】
以上のように構成されたオゾン発生素子１０ｃでは、オゾン発生素子１０ａと同じ効果を奏することができると共に、素子のサイズを小型化できる。より詳細には、オゾン発生素子１０ａでは、図１に示すように、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続するために、保護膜２０の外に延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを引き回していた。そのため、オゾン発生素子１０ａでは、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを引き回すための領域が必要であった。これに対して、オゾン発生素子１０ｃでは、図５に示すように、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び端子電極３０間を接続部２７ａ〜２７ｄにより接続することにより、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを電気的に接続している。そのため、オゾン発生素子１０ｃでは、延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄを引き回す領域が不要となる。その結果、オゾン発生素子１０ｃのサイズは、オゾン発生素子１０ａのサイズに比べて小型化される。
【００６３】
なお、オゾン発生素子１０ｃにおいても、オゾン発生素子１０ａと同様に、接続部２７ａ〜２７ｄを切断することによって、放電電極１４ａ〜１４ｄと端子電極３０とを選択的に接続するようにしてもよい。この場合には、全ての接続部２７ａ〜２７ｄが形成されたオゾン発生素子１０ｃを作製した後、必要に応じて、任意の接続部２７ａ〜２７ｄを切断すればよい。
【００６４】
また、接続部２７ａ〜２７ｄを放電電極１４ａ〜１４ｄよりも細く形成することにより、放電電極１４ａ〜１４ｄ及び端子電極３０間を少ないはんだで接続することが可能となると共に、接続部２７ａ〜２７ｄを容易に切断することが可能となる。更に、接続部２７ａ〜２７ｄを放電電極１４ａ〜１４ｄよりも細く形成することにより、切断位置又は接続位置がより明確となり、オゾン発生素子１０ｃの作製時における作業効率が向上する。
【００６５】
また、オゾン発生素子１０ｃの製造方法は、保護膜２０が形成されない点及び延在部２４及び枝部２６ａ〜２６ｄの代わりに接続部２７ａ〜２７ｄが形成される点以外は、オゾン発生素子１０ａと同様であるので、説明を省略する。
【００６６】
なお、オゾン発生素子１０ａ〜１０ｃでは、オゾンの発生量の変更を、オゾン発生素子１０ａ〜１０ｃの製造段階において行っている。しかしながら、オゾンの発生量の変更のタイミングはこれに限らない。例えば、ユーザが、オゾン発生素子１０ａ〜１０ｃを使用時にオゾンの発生量を変更してもよい。
【００６７】
なお、放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄの周縁距離とは、原則として、放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄの外縁の長さを指す。ただし、図６に示すように、放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄの外縁が、小さな凹凸を有している場合には、放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄの凹凸の凸部２００の頂点を繋いで得られる線Ｌの長さを、放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄの周縁距離とする。以下に理由を説明する。
【００６８】
図６の放電電極１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄでは、凹凸が小さいために、凹部２０２の内部において、凹部２０２に沿った電気力線が形成されない。そのため、放電は、凹部２０２内部において発生する代わりに、凹部２０２の入り口において発生する。すなわち、放電は、凸部２００の頂点同士を繋いで得られる線Ｌ上において発生する。故に、この場合の周縁距離は、凸部２００の頂点同士を繋いで得られる線Ｌの長さとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係るオゾン発生素子の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るオゾン発生素子の上視図である。
【図３】第１の実施形態に係るオゾン発生素子の上視図である。
【図４】第２の実施形態に係るオゾン発生素子の構成図である。
【図５】第３の実施形態に係るオゾン発生素子の構成図である。
【図６】放電電極の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ａ〜１０ｃ  オゾン発生素子
１２  誘電体基板
１２ａ，１２ｂ  主面
１４ａ〜１４ｄ，１１４ａ〜１１４ｄ  放電電極
１６  誘導電極
１８，１８ａ〜１８ｄ  抵抗層
２０，２２  保護膜
２４  延在部
２６ａ〜２６ｄ，１２６ａ〜１２６ｄ  枝部
２７ａ〜２７ｄ  接続部
３０，３２  端子電極
【図１】
2010047435.tif 000003
【図２】
2010047435.tif 000004
【図３】
2010047435.tif 000005
【図４】
2010047435.tif 000006
【図５】
2010047435.tif 000007
【図６】
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