(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の第１電極と、一対の第１電極の間に、各第１電極との間に一対の放電空隙が形成されるように隙間をあけて配置された一対の誘電体と、一対の誘電体の間に、各誘電体と接触して配置された第２電極とを備えており、前記第２電極を、ステンレス鋼からなる厚みが２００μｍ以下の薄板により形成して、一対の誘電体間に挟み込むと共に、一対の誘電体を前記薄板より広くして、一対の誘電体の略周囲全体でその縁部を前記薄板の縁部よりも外側へ突出させ、前記薄板の縁部より外側の少なくとも一部分で、一対の誘電体同士を耐オゾン樹脂を用いた熱溶着、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂を用いた接着、若しくは無機系接合材による接着層により接合して、前記薄板を一対の誘電体の間に接着することなく挟持したことを特徴とするオゾン発生装置用放電セル。
【請求項２】
前記薄板は、圧延により製造され、圧延後の熱処理を受けない圧延ままのステンレス鋼板であることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項３】
一対の誘電体としてガラス板を使用したことを特徴とする請求項１又は２に記載のオゾン発生用装置放電セル。
【請求項４】
前記ガラス板は、ＳｉＯ：４０〜７０％，Ａｌ2 Ｏ3 ：５〜３０％，Ｂ2 Ｏ3 ：０〜２０％，ＭｇＯ：０〜５％，ＣａＯ：０〜１０％，ＳｒＯ：０〜８％，ＢａＯ：０〜２０％，ＺｎＯ：０〜１％から実質的になる成分構成である請求項３に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項５】
接合部を内側の薄板から離したことを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項６】
前記接合部から内側の薄板までの離間距離が１〜１０ｍｍである請求項５に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項７】
前記誘電体の縁部の前記薄板からの突出量が２〜７０ｍｍである請求項１に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項８】
前記薄板の縁部の一部を、一対の誘電体の間からその外へ帯状に引き出して端子部を形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項９】
前記端子部に放熱促進部材を取り付けたことを特徴とする請求項８に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【請求項１０】
前記端子部の長手方向の一部に、その幅を小さくしてヒューズ部を形成したことを特徴とする請求項８又は９に記載のオゾン発生装置用放電セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート型オゾン発生装置に使用される放電セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレート型オゾン発生装置に使用される放電セルの一つとして図６に示すものが知られている。
【０００３】
図６に示された放電セルは、ヒートシンクを兼ねる一対の低圧電極１，１と、一対の低圧電極１，１の間に配置される誘電体ユニット２と、誘電体ユニット２の両面側に放電空隙３を形成するためのスペーサ４，４・・とを備えている。誘電体ユニット２は、誘電体としての２枚のガラス板２ａ，２ａの間に高圧電極２ｂを介在させた３層構造である。スペーサ４，４・・は金属、セラミック、ガラス或いは樹脂等からなり、放電空隙３でのガス流通方向に直角な方向に所定の間隔で配列されている。
【０００４】
オゾンを発生させるときは、誘電体ユニット２の両面側に形成された放電空隙３，３に酸素ガス又は酸素ガスを含む混合ガスからなる原料ガスを流通させながら、誘電体ユニット２内の高圧電極２ｂに所定の高電圧を印加する。高電圧の印加により放電空隙３，３では無声放電が発生し、原料ガス中の酸素ガスがオゾン化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなオゾン発生装置用放電セルでは、低圧電極１，１及び誘電体ユニット２を１モジュールとし、隣接するモジュール間で低圧電極１，１を共用する形で、そのモジュールが厚み方向に積層される。
【０００６】
モジュールの積層数は例えば３０と多い。このため、各モジュールの製作コストを低減することがゾン発生装置用放電セルの価格低減に大きく影響する。誘電体ユニット２において２枚のガラス板２ａ，２ａの間に介在する高圧電極２ｂについては、薄型化により冷却が不要になることが知られており、この観点から、ガラス板２ａ，２ａの両方の表面に導電性材料をメタライズやメッキ、溶射等で一体的に被覆することにより形成されていた。
【０００７】
ここで、高圧電極２ｂを一体的に被覆形成する目的の一つとしては、ガラス板２ａと高圧電極２ｂとの間に隙間が生じないようにする狙いもある。ここに隙間が存在すると、この隙間で異常放電が発生する。この異常放電は本来の放電空隙における放電と異なり、高圧電極２ｂの放電劣化やオゾン発生に寄与しない無駄な電力の消費を招くものであるため、防止しなければならない。ガラス板２ａに高圧電極２ｂを一体被覆することにより、ガラス板２ａと高圧電極２ｂとの間から空隙が排除され、放電空隙３ではオゾンの発生に必要な放電が安定して生じる。しかし、その一方では、電極形成のための被覆コストが嵩み、各モジュールの製作コストを高める大きな要因となっていた。また、被覆の過程でガラス板２ａが加熱されることによる機械的、物性的な二次弊害や端子部の引き出しが困難になることも問題であった。
【０００８】
また、この高圧電極２ｂは、従来はガラス板２ａ，２ａの実質全面に被覆形成されており、その前後方向の奥行きは、ガラス板２ａ，２ａの奥行きと共に、低圧電極１，１の奥行きと実質同一であった。しかし、最近の傾向として放電セルの小型化等のために、ガラス板２ａの厚みが薄くされたり、放電セルの構成部材間の距離が短くされ、高圧電極２ｂと低圧電極１，１との間に十分な絶縁距離が確保できなくなった。このため、高圧電極２ｂと低圧電極１，１との間で異常放電が多発し、放電セルの信頼性の低下が問題になってきた。
【０００９】
本発明の第１の目的は、モジュールの製作コスト、特に電極形成コストを低減できる経済的なオゾン発生装置用放電セルを提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、異常放電を起こさない信頼性の高いオゾン発生装置用放電セルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のオゾン発生装置用放電セルは、一対の第１電極と、一対の第１電極の間に、各第１電極との間に一対の放電空隙が形成されるように隙間をあけて配置された一対の誘電体と、一対の誘電体の間に、各誘電体と接触して配置された第２電極とを備えており、前記第２電極を、ステンレス鋼からなる厚みが２００μｍ以下の薄板により形成して、一対の誘電体間に挟み込むと共に、一対の誘電体を前記薄板より広くして、一対の誘電体の略周囲全体でその縁部を前記薄板の縁部よりも外側へ突出させ、前記薄板の縁部より外側の少なくとも一部分で、一対の誘電体同士を耐オゾン樹脂を用いた熱溶着、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂を用いた接着、若しくは無機系接合材による接着層により接合して、前記薄板を一対の誘電体の間に接着することなく挟持したものである。
【００１２】
本発明のオゾン発生装置用放電セルでは、一対の誘電体の間に介在する第２電極が、ステンレス鋼からなる厚みが２００μｍ以下の薄板によって形成され、且つ、その薄板が一対の誘電体に接着されないため、誘電体ユニットの製作コストが非常に安価となる。また、その薄板は、剛性の高い一対の誘電体の間に保持されるため、高い平面度を有し、自らも高い平面度を保有するため、非接着であるにもかかわらず、隙間を生じず、そのため隙間での有害な放電は発生せず、本来の放電空隙での安定な放電が可能になる。更に、その縁部の一部分を一対の誘電体の間からその外へ帯状に引き出することにより、一体形成の可撓性をもつ扱い易い端子部が簡単に形成できる。
【００１３】
薄板の厚みを２００μｍ以下としたのは、２００μｍを超えると、薄板の剛性が高くなり、組立作業等で誘電体に割れなどの機械的な損傷を発生させることがあるからである。厚みの下限については組立時の作業性の低下などの点から１０μｍ以上が好ましい。
【００１４】
薄板の材質としてのステンレス鋼は、耐食性や材料の入手性の点からも好ましいものである。ステンレス鋼からなる薄板は通常、圧延により製造される。その圧延材は、平坦度や加工硬化による剛性を期待できる点から好ましく、なかでも圧延後の焼なまし処理を省略された圧延ままの材料が、加工硬化による剛性、及びこれによる平坦度の維持をそのまま活用できる点から特に好ましい。
【００１５】
誘電体としては低コスト、耐電圧特性、寸法精度、表面が研磨工程なしで鏡面となることなどからガラス板、特に下記の成分構成のガラス板が好ましいが、アルミナ等のセラミック板、サファイア等の結晶板、アルミナ等の溶射によるセラミックコート板、ほうろう板などの使用も可能である。
【００１６】
ガラス板の好ましい成分構成は、ＳｉＯ：４０〜７０％，Ａｌ2 Ｏ3 ：５〜３０％，Ｂ2 Ｏ3 ：０〜２０％，ＭｇＯ：０〜５％，ＣａＯ：０〜１０％，ＳｒＯ：０〜８％，ＢａＯ：０〜２０％，ＺｎＯ：０〜１％から実質的になる。この成分構成のガラス板は液晶用ガラス基板に主に使用されており、平坦度が高く、気泡などの内部欠陥が少ないという、オゾン発生装置用誘電体として優れた利点があり、入手も容易である。この成分構成のガラス板は、放電セルの構造に関係なく有効である。
【００１７】
ガラス板の厚みは０．３〜１．５ｍｍが好ましい。ガラス板が厚いとガラス板での電圧降下が大きくなり、放電セルへの供給電圧が高くなる。薄い場合は組立時の作業性が低下したり、機械強度不足による破損等が起こる。
【００１８】
薄板の縁部の一部を一対の誘電体の間からその外へ帯状に引き出して形成した端子部は、形成が容易であるだけでなく、板厚方向での柔軟性に富み、板圧方向にモジュールを積層する場合に、各モジュール間で端子部を簡単に重ね合わせることができる。また、端子部の長手方向の一部で、その幅を小さくすることにより、簡単にヒューズ部を一体形成できる。
【００１９】
端子部の横幅は、薄板の横幅の範囲内で適宜選択すればよい。
【００２０】
なお、この端子部は薄板であり、熱拡散が小さいため、万一、端子部に異常放電が発生した場合にはその熱で溶断が発生するおそれがある。このため、端子部には放熱促進部材を取り付けるのが良い。
【００２１】
本発明のオゾン発生装置用放電セルでは又、一対の誘電体を第２電極より広くし、一対の誘電体の略周囲全体でその縁部を第２電極の縁部より外側へ突出させた。これにより、第２電極の縁部を起点とする異常放電が効果的に抑制される。
【００２２】
誘電体の縁部の突出量は２〜７０ｍｍが好ましい。この突出量が２ｍｍ未満では、異常放電を抑制する効果が小さい。７０ｍｍを超えると誘電体が大きくなり、放電セルのサイズアップとコストアップが発生する。特に好ましい突出量は５〜５０ｍｍである。
【００２３】
一対の誘電体の縁部を第２電極の縁部より外側へ突出させることにより、第２電極の縁部より外側の少なくとも一部分で、一対の誘電体同士を接合することが可能となる。本発明のオゾン発生装置用放電セルでは、この誘電体同士の接着層による接合により、一対の誘電体と第２電極との密着性が更に良好となり、放電が安定化する。その接合方法としては、例えばポリイミド、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の耐オゾン樹脂による熱溶着や、シリコン樹脂、エポキシ樹脂による接着を用いる。オゾン濃度が高い場合はＰＦＡ、ＦＥＰによる熱溶着が好ましい。また、誘電体と膨張係数が近いガラス封着材などの無機系接合材の使用も可能である。
【００２４】
第２電極の縁部より外側で一対の誘電体同士を接合する場合、その接合部を内側の第２電極から離すのが好ましい。これにより、第２電極の周囲における絶縁性が向上し、異常放電が抑制される。ここにおける離間距離は１〜１０ｍｍが好ましい。１ｍｍ未満の場合は、絶縁性の向上効果が小さく、また、電極と接合部の干渉の問題が発生する。１０ｍｍを超えると、誘電体に割れが発生することがある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係るプレート型オゾン発生装置用放電セルの正面図、図２は同放電セルに使用されているのセルモジュールの分解斜視図、図３は同セルモジュールに使用されている第１電極の分解斜視図、図４は同セルモジュールに使用されている誘電体ユニットの斜視図、図５は同誘電体ユニットの縦断正面図である。
【００２６】
本実施形態に係る放電セルは、図１に示すように、平板状の剛性体からなる複数の第１電極１０，１０・・を、両側一対の剛性体スペーサ２０，２０を挟んで板厚方向に重ね合わせることにより、セルモジュールの積層体を構成している。セルモジュールの積層体は、図示されない上下一対のエンドプレート間に、両側部を積層方向に貫通する複数本のボルトにより固定されている。この積層体では、上下のセルモジュールは第１電極１０を共用する。
【００２７】
各セルモジュールは、図２に示すように、上下一対の第１電極１０，１０と、第１電極１０，１０間に挟まれた両側一対の剛性体スペーサ２０，２０と、剛性体スペーサ２０，２０の内側に位置して第１電極１０，１０間に配置された誘電体ユニット３０と、誘電体ユニット３０の両面側に放電空隙５０，５０を形成するために第１電極１０，１０との間に設けられた複数の弾性体スペーサ４０，４０・・とを備えている。
【００２８】
なお、図面はいずれも上下方向の寸法を誇張したものになっており、実際の厚さは例えば第１電極１０で３ｍｍ以下、剛性体スペーサ２０で３ｍｍ以下というように非常に薄く設計されている。
【００２９】
上下一対の第１電極１０，１０は、ヒートシンクを兼ねる低圧電極である。各第１電極１０は、ステンレス鋼板等からなる２枚の導電板１５，１５を接合して板間に冷媒流通路を形成した薄板状の導電性剛体である。
【００３０】
第１電極１０の一方の側部には、冷媒としての冷却水を冷媒流通路に導入するための冷媒導入孔１１と、その冷却水を上記流通路から取り出すための冷媒導出孔１２とが、２枚の導電板１５，１５を板厚方向に貫通して設けられている。また、当該セルモジュールで発生したオゾンガスを取り出すために、第１電極１０には、両側一対のガス導出孔１３，１３と、ガス導出孔１３，１３を繋ぐスリット状のガス導出路１４とが、２枚の導電板１５，１５を板厚方向に貫通して設けられている。第１電極１０の両側部に設けられている複数の小さな丸孔は、ボルトの通し孔である。
【００３１】
第１電極１０を構成する２枚の導電板１５，１５の両方の対向面には、図３に示すように、ガス導出孔１３，１３及びガス導出路１４を包囲するようにＵ字状の浅く広い溝が形成されている。両方の対向面に形成されたこの溝は合体して、導電板１５，１５間に冷媒流通路１６を形成する。浅く広いこの溝は、例えばエッチング等により簡単に形成される。
【００３２】
冷媒流通路１６の一端部は冷媒導入孔１１に接続され、他端部は冷媒導出孔１２に接続されている。冷媒流通路１６には、流通方向に延びる複数のリブ１７，１７・・が、流通方向に直角な方向に所定の間隔で設けられている。リブ１７，１７・・は冷却水の均一な流れと、第１電極１０の剛性確保に寄与する。
【００３３】
両側一対の剛性体スペーサ２０，２０は、ステンレス鋼板等の導電性板材からなる薄板状の導電性剛体で、第１電極１０，１０間の両側部に介在することにより、この間に、スペーサ厚に等しいギャップ量Ｇ′の空間を形成する。また、第１電極１０，１０の電気的な接続部材として機能する。
【００３４】
一方の剛性体スペーサ２０には、第１電極１０の冷媒導入孔１１及び冷媒導出孔１２にそれぞれ連通する冷媒導入孔２１及び冷媒導出孔２２が、板厚方向に貫通して設けられている。両方の剛性体スペーサ２０，２０の各内側縁部には、第１電極１０のガス導出孔１３に連通する切り込み状のガス導出孔２３が、板厚方向に貫通して設けられている。またボルトの通し孔も第１電極１０と同様に設けられている。
【００３５】
上下一対の第１電極１０，１０と両側一対の剛性体スペーサ２０，２０で囲まれた空間に配置される誘電体ユニット３０は、図４に示すように、誘電体としての上下一対のガラス板３１，３１の間に第２電極３２を挟んだサンドイッチ構造の薄板状剛性体である。誘電体ユニット３０の厚みＴは、上記空間のギャップ量Ｇ′より僅かに小さく、より具体的には放電空隙５０，５０の各ギャップ量をＧとして、Ｇ′−２Ｇとされる。
【００３６】
第２電極３２は高圧電極で、ステンレス鋼の薄板からなり、その厚みは２００μｍ以下である。第２電極３２の横幅Ｗ２は、ガラス板３１，３１の横幅Ｗ１より狭く設定されており、これにより、第２電極３２の両側の縁部は、ガラス板３１，３１の両側の縁部から内側へΔＷ，ΔＷずつ入り込むことになる。ΔＷは２〜７０ｍｍが適当である。第２電極３２の奥行きＬ２は、ガラス板３１，３１の奥行きＬ１より短く設定されており、これにより、第２電極３２の前後の縁部は、ガラス板３１，３１の前後の縁部から内側へΔＬ，ΔＬずつ入り込むことになる。ΔＬも２〜７０ｍｍが適当である。
【００３７】
第２電極３２の奥行きＬ２は又、上下一対の第１電極１０，１０の奥行きより大きく設定されており、これにより、第２電極３２の前後の縁部は、ガラス板３１，３１の前後の縁部から前後へ突出することになる。この突出量は２〜２０ｍｍが適当である。
【００３８】
つまり、セルモジュールにおける各部材の奥行きは、第１電極１０，１０、第２電極３２、ガラス板３１，３１の順に大きくなっており、剛性体スペーサ２０，２０の奥行きは第１電極１０，１０の奥行きと同じである。
【００３９】
第２電極３２の前縁部の一部分は、一体形成の端子部３２′としてガラス板３１，３１の間からその前方へ帯状に突出している。端子部３２′には、アルミ箔を巻いて形成した放熱促進部３４が取り付けられると共に、放熱促進部３４の前方に位置してヒューズ部３２″が一体的に形成されている。ヒューズ部３２″は、端子部３２′の長手方向の一部分でその幅を小さくすることにより形成されている。
【００４０】
ガラス板３１，３１は、図５（ａ）に示すように、第２電極３２の両側で接着層３５，３５により部分的に接合されている。接着層３５，３５は、耐オゾン性を有する例えばポリイミド、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の熱溶着層である。つまり、ガラス板３１，３１は、ポリイミド、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の耐オゾン樹脂を用いた熱溶着により、第２電極３２を除く部分で接合一体化されている。
【００４１】
誘電体ユニット３０の両面側に放電空隙５０，５０を形成するために第１電極１０，１０との間に設けられる弾性体スペーサ４０，４０・・は、耐オゾン性及び弾力性を有する、断面が円形の細い樹脂線材であり、放電空隙５０の幅方向（ガス流通方向に直角な方向）に所定の間隔で配置されている。各弾性体スペーサ４０の厚み（線材の外径Ｄ）は、圧縮のない状態で放電空隙５０，５０の各ギャップ量Ｇより５〜５０％程度大きく設定されている。
【００４２】
この設定により、弾性体スペーサ４０，４０・・は第１電極１０と誘電体ユニット３０により上下から圧縮され、この圧縮により、誘電体ユニット３０は上下から均等な圧力で弾性的に押圧され、上記空間内の上下方向中央部に保持される。その結果、誘電体ユニット３０の両面側には、均等なギャップ量Ｇの放電空隙５０，５０が形成される。
【００４３】
なお、各放電空隙５０の両側部には、弾性体スペーサ及びシール部材を兼ねて弾性体からなるテープ状の絶縁部材４１，４１が設けられている。
【００４４】
次に、本実施形態に係る放電セルの組立方法、使用方法及び機能について説明する。
【００４５】
放電セルの組立では、図示されない上下のエンドプレート間に複数枚の第１電極１０，１０・・が、各間に剛性体スペーサ２０，２０、誘電体ユニット３０及び弾性体スペーサ４０，４０・・を挟んで重ね合わされ、両側部が図示されない複数本のボルトにより重合方向に締め付けられる。
【００４６】
これにより、各セルモジュールでは、誘電体ユニット３０の両面側に放電空隙５０，５０が形成される。ここで、上下の第１電極１０，１０、両側の剛性体スペーサ２０，２０及び誘電体ユニット３０は圧縮を生じない剛性体であり、一方、弾性体スペーサ４０，４０・・は圧縮を生じるので、各放電空隙５０のギャップ量Ｇは（Ｇ′−Ｔ）／２の一定値となる。従って、０．２ｍｍ以下というような微小のギャップ量Ｇも安定的に実現される。
【００４７】
また、締め付けは、剛性体スペーサ２０，２０が配置されている両側部に行われ、放電セル全体を均等に加圧する必要がないので、締め付け機構が簡略化される。更に、締め付けによる弾性体スペーサ４０，４０・・の破損も誘電体ユニット３０内のガラス板３１，３１の破損も生じない。
【００４８】
組立を終えた放電セルは、各セルモジュールの放電空隙５０，５０内に前後から原料ガスを導入するために、図示されないタンク内に収容される。
【００４９】
その放電セルでは、第１電極１０の冷媒導入孔１１と剛性体スペーサ２０の冷媒導入孔２１が合体することにより、積層方向に連続する冷媒導入路が形成されている。また、第１電極１０の冷媒導出孔１２と剛性体スペーサ２０の冷媒導出孔２２が合体することにより、積層方向に連続する冷媒導出路が形成されている。更に、第１電極１０のガス導出孔１３，１３と剛性体２０，２０のガス導出孔２３，２３が合体することにより、積層方向に連続する両側一対のガス導出路が形成されている。
【００５０】
これらの冷媒導入路、冷媒導出路及びガス導出路は、上段のエンドプレートに設けられた開口部及び各開口部に接続された管によりタンク外に連通している。一方、下段のエンドプレートは、これらの路を閉じる蓋板として機能する。
【００５１】
オゾンを発生させるときは、放電セルを収容するタンク内に原料ガスを供給する。また、冷媒導入路に冷却水を供給する。この状態で、各セルモジュールの誘電体ユニット３０に設けられた第２電極３２に高電圧を印加し、放電空隙５０，５０で無声放電を発生させる。
【００５２】
タンク内に供給された原料ガスは、各セルモジュール内の上下の放電空隙５０，５０に前後から流入し、前後方向の中央部に向かって流れる過程で放電に晒されてオゾンガスとなる。放電空隙５０，５０で発生したオゾンガスは、上下の第１電極１０，１０に設けられたガス導出路１４，１４を通って両側のガス導出孔１３，１３に至り、放電セルの両側部に形成された両側一対のガス導出路を通って放電セルの上方に取り出され、更にタンク外に取り出される。
【００５３】
冷媒導入路に供給された冷却水は、各セルモジュールの上下の第１電極１０，１０に設けられた冷媒導入孔１１，１１から冷媒流通路１６に入り、放電空隙５０，５０を低圧電極側から水冷する。第１電極１０，１０の冷媒導出孔１２，１２から出た冷却水は、放電セルの一方の側部に形成された冷媒導出路を通って放電セルの上方に取り出され、更にタンク外に取り出される。
【００５４】
ここで、各セルモジュール内の誘電体ユニット３０は、その製作で第２電極３２をガラス板３１，３１間に単に挟み込み、第２電極３２の形成に溶射やメッキ、封入を用いず、ガラス板３１，３１の接合も第２電極３２を避けて熱溶着により簡単に行い得るため、製作が簡単で、放電セルのコスト低減に寄与する。しかも、第２電極３２としてステンレス鋼の薄板を用いたため、ガラス板３１，３１と第２電極３２との間に隙間ができず、放電空隙５０，５０での安定な放電が可能になる。
【００５５】
各誘電体ユニット３０では、第２電極３２の前後の縁部が、上下の第１電極１０，１０の前後の縁部より前後に突出している。このため、それぞれの縁部間における電界集中が緩和され、誘電体の絶縁破壊が防止できる。また、上下のガラス板３１，３１の前後の縁部は、第２電極３２の前後の縁部よりも更に前後に突出している。このため、第１電極１０，１０と第２電極３２の間で絶縁破壊が生じない距離を確保できる。
【００５６】
誘電体ユニット３０の横幅方向では、第２電極３２と両側の剛性体スペーサ２０，２０との間に隙間が確保され、各隙間に絶縁性スペーサ３３，３３が配置されている。このため、第２電極３２と第１電極１０，１０或いは剛性体スペーサ２０，２０との間で電気絶縁性が得られる。
【００５７】
第２電極３２の端子部３２′は、その板厚方向、即ちモジュールの積層方向で自由に曲がる。このため、積層された複数のモジュール間で各端子部３２′を簡単に重ね合わせ結合することができる。
【００５８】
各端子部３２′では、放熱促進部３４が取り付けられているので、熱拡散性が良くなり、端子部３２′への異常放電により発生する熱での溶断を防止できる。また、ヒューズ部３２″が一体的に形成されているので、ヒューズ管が不要になる。
【００５９】
ガラス板３１，３１の接合については、接合部である接着層３５，３５が第２電極３２の側方に排除されるため、誘電体ユニット３０の厚みが低減すると共に、両側の絶縁性スペーサとして機能する。両側の接着層３５，３５については、図５（ｂ）に示すように、第２電極３２と接着層３５，３５の間に隙間３６，３６を設けるのがよい。これにより、絶縁された空間が接着層３５，３５との間にできるため、接着層３５，３５内に発生するツリー放電による絶縁破壊を防止できる。
【００６０】
また、放電空隙５０でのガス流れついては、従来は、このガス流れが、放電空隙５０の前端から後端に向かう一方通行であった。この場合、オゾンガスを取り出すためには、放電セルの積層方向に直角な後面にヘッダを取り付ける必要がある。しかし、放電セルの積層方向に直角な後面は、積層された各部材の端面が現れるため平坦ではない。このため、ヘッダと後面間のシールが難しくなる。
【００６１】
これに対し、本実施形態に係る放電セルでは、第１電極１０の放電空隙５０に接する部分に、放電空隙５０でのガス流通方向中央部に位置してガス導出路１４が設けられ、第１電極１０の剛性体スペーサ２０，２０に接する部分に、ガス導出路１４に繋がるガス導出孔１３，１３が設けられいる。また、剛性体スペーサ２０，２０には、ガス導出孔１３，１３に対応してガス導出孔２３，２３が設けられている。
【００６２】
その結果、原料ガスは放電空隙５０の一端と他端の両方から流入する。両方の流入ガスは放電空隙５０でオゾン化され、放電空隙５０の中央部で第１電極１０のガス導出路１４に入り、両側のガス導出孔１３，１３から積層方向に流れて放電セルの外に取り出される。このため、オゾンガスの取り出しは、第１電極１０の表面、或いはエンドプレートの表面から２本の管により行われる。これらの表面は上記端面と異なり平坦で、シールが容易であり、ヘッダも不要になる。また、冷却水の流通方向とオゾンガスの取り出し方向が同じになるため、配管構造が簡単になり、装置の小型化が図られる。
【００６３】
このガス取り出し構造は、一対の第１電極間にスペーサで空間を形成し、この空間に誘電体ユニットを配置してその両面側に放電空隙を形成する構造であれば、本発明の放電セル以外の放電セルにも適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、第２電極をステンレス鋼からなる厚みが２００μｍ以下の薄板により形成して一対の誘電体の間に接着することなく挟持したことにより、放電空隙で安定な放電を発生させつつ、電極形成コストを著しく低減できる。従って、その製作コストを安価に抑制できる。
【００６５】
また、一対の誘電体を第２電極より広くし、一対の誘電体の略周囲全体でその縁部を第２電極の縁部より外側へ突出させたことにより、第１電極或いは第１電極と同電位の部材への電気絶縁距離を十分に確保できるので、異常放電等が発生しない高い信頼性を確保することができる。更に、突出部での誘電体同士の接合、特に耐オゾン樹脂からなる熱溶着層等の接着層による接合により、一対の誘電体と第２電極との密着性が更に良好となり、放電が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプレート型オゾン発生装置用放電セルの正面図である。
【図２】同放電セルに使用されたセルモジュールの分解斜視図である。
【図３】同セルモジュールに使用された第１電極の分解斜視図である。
【図４】同セルモジュールに使用された誘電体ユニットの斜視図である。
【図５】同誘電体ユニットの縦断正面図である。
【図６】従来のプレート型オゾン発生装置用放電セルの模式構成図である。
【符号の説明】
１０  第１電極（低圧電極）
１１  冷媒導入孔
１２  冷媒導出孔
１３  ガス導出孔
１４  ガス導出路
１５  導電板
１６  冷媒流通路
１７  リブ
２０  剛性体スペーサ
２１  冷媒導入孔
２２  冷媒導出孔
３０  誘電体ユニット
３１  ガラス板（誘電体）
３２  第２電極（高圧電極）
３２′  端子部
３２″  ヒューズ部
３４  放熱促進部
３５  接着層（接合部）
３６  隙間
４０  弾性体スペーサ
５０  放電空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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