(57)【要約】【課題】マイクロ波放電装置の電極の磨耗を抑制することを課題とする。【解決手段】本発明のマイクロ波放電装置は、誘電体基板２と、誘電体基板２の一面４側に配されるマイクロストリップ線路６と、マイクロストリップ線路６の終端部からなる放電電極１４と、放電電極１４と対向して位置する対向電極１６とを備え、マイクロストリップ線路６にマイクロ波を入力することで、放電電極１４と対向電極１６との間の放電空間にて、マイクロ波放電を発生させる。この放電空間に貯水部３４等を備え、ここに保持される水Ｗによって、電極磨耗を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一面側に配されるマイクロストリップ線路と、
前記マイクロストリップ線路の終端部からなる放電電極と、
前記誘電体基板の端部にて前記放電電極と対向して位置する対向電極とを備え、
前記マイクロストリップ線路にマイクロ波を入力することで、前記放電電極と前記対向電極との間の放電空間にて、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置において、
前記放電空間に、保水構造を備えたことを特徴とするマイクロ波放電装置。
【請求項２】
前記保水構造は、水を貯め置く貯水部からなり、
グラウンド電極である前記対向電極が前記水に浸されるように前記貯水部が設置されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放電装置。
【請求項３】
前記保水構造は、水分吸着力を有する吸着剤からなり、
前記吸着剤が前記誘電体基板の端部に設置されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放電装置。
【請求項４】
前記保水構造は、
水を搬送するように前記誘電体基板に形成した細溝からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マイクロストリップ線路とアース電極との間でマイクロ波を伝播させ、このマイクロストリップ線路の終端部とアース電極との間の放電空間において、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置が記載されている。
【０００３】
前記マイクロ波放電装置では、放電空間で発生させたマイクロ波放電によって、ヒドロキシラジカル等の有効成分を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のマイクロ波放電装置においては、マイクロ波放電でのスパッタに起因して電極に磨耗を生じるので、この磨耗を抑制したいという課題がある。
【０００６】
また、マイクロ波放電装置の他の課題として、ヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成したいという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明のマイクロ波放電装置を、下記構成を具備したものとする。
【０００８】
つまり、本発明のマイクロ波放電装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一面側に配されるマイクロストリップ線路と、前記マイクロストリップ線路の終端部からなる放電電極と、前記誘電体基板の端部にて前記放電電極と対向して位置する対向電極とを備え、前記マイクロストリップ線路にマイクロ波を入力することで、前記放電電極と前記対向電極との間の放電空間にて、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置において、前記放電空間に、保水構造を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記保水構造は、水を貯め置く貯水部からなり、グラウンド電極である前記対向電極が前記水に浸されるように前記貯水部が設置されることが好ましい。
【００１０】
また、前記保水構造は、水分吸着力を有する吸着剤からなり、前記吸着剤が前記誘電体基板の端部に設置されることも好ましい。
【００１１】
また、前記保水構造は、水を搬送するように前記誘電体基板に形成した細溝からなることも好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、放電空間に保水構造を備えているので、放電でのスパッタに起因する電極の磨耗を抑制することができ、しかも、ヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のマイクロ波放電装置の要部を示す斜視図である。
【図２】同上のマイクロ波放電装置が備える放電素子の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態のマイクロ波放電装置の要部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態のマイクロ波放電装置の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１−図３には、本発明の第１実施形態のマイクロ波放電装置を示している。図１は、本実施形態のマイクロ波放電装置の要部を示す斜視図であり、図２はこのマイクロ波放電装置を構成する放電素子の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
本実施形態のマイクロ波放電装置は、放電素子３０を用いてマイクロ波放電を生じさせるものである。以下においては、まず放電素子３０の基本的な構造について述べる。
【００１７】
図２、図３に示すように、この放電素子３０では、平面視矩形状をなす誘電体基板２の一面４に、導体からなるマイクロストリップ線路６を形成している。誘電体基板２の一面４とは反対側をむく他面８には、マイクロストリップ線路６と対をなす導体１０を形成している。これら誘電体基板２、マイクロストリップ線路６及び導体１０によって、マイクロ波放電を発生させるための放電素子３０が形成される。
【００１８】
マイクロストリップ線路６は、マイクロ波の入力部１２に接続される始端部を有し、この始端部から一直線状に伸びるように一面４上に形成される。マイクロストリップ線路６は、誘電体基板２の一面４の端縁に至るまで形成される。
【００１９】
導体１０は、誘電体基板２の他面８の全体を覆うように、幅広に形成される。導体１０は、通常接地電位とされるものであり、以下においてはこれを「グラウンド電極１０」と称する。
【００２０】
誘電体基板２の端縁部１８は、誘電体基板２をその厚み方向に切り落としたように形成される端面２０と、一面４の端部に形成される第１テーパ面２２と、他面８の端部に形成される第２テーパ面２４とを有する。第１及び第２テーパ面２２，２４は、端面２０に近づくほど互いの距離が接近するように傾斜されている。そのため、誘電体基板２の端縁部１８は、端面２０に近づくほどに厚みが小さくなっている。
【００２１】
マイクロストリップ線路６は、第１テーパ面２２と端面２０との境界線に至るまで、誘電体基板２の一面４上において一直線状に伸びる。このマイクロストリップ線路６の境界線上に位置する終端部が、放電電極１４となる。
【００２２】
グラウンド電極１０は、第２テーパ面２４と端面２０との境界線に至るまで、誘電体基板２の他面８全体を覆うように形成されている。グラウンド電極１０の境界線上に位置する端縁部が、対向電極１６となる。
【００２３】
上述した本実施形態のマイクロ波放電装置では、誘電体基板２の端縁部１８にて、端面２０上の僅かな隙間を介して放電電極１４と対向電極１６とが対向して位置する。この両電極１４，１６間の空間が、端面２０に沿ってマイクロ波放電を発生させる放電空間となる。
【００２４】
本実施形態のマイクロ波放電装置においては、入力部１２によってマイクロストリップ線路６の始端部にマイクロ波を供給すると、マイクロストリップ線路６とグラウンド電極１０との間でマイクロ波が伝播されてゆき、マイクロストリップ線路６の終端部である放電電極１４と、グラウンド電極１０の端縁部である対向電極１６との間の放電空間において、マイクロ波放電が発生する。そして、この放電空間でマイクロ波放電が発生することで、ヒドロキシラジカル等の有効成分が生成される。
【００２５】
ここで、本実施形態のマイクロ波放電装置においては、放電電極１４と対向電極１６との間の放電空間に水Ｗを介在させるための構造として、図１に示す貯水部３４を設けている。この貯水部３４は、グラウンド電極１０で形成される対向電極１６を囲むように設置され、貯水部３４内に貯め置かれる水Ｗによって、下方に位置する対向電極１６を浸すようになっている。
【００２６】
そのため、本実施形態のマイクロ波放電装置では、対向電極１６が水Ｗによって保護され、放電でのスパッタに起因する対向電極１６の磨耗が抑制される。加えて、放電空間に水分を供給することで、マイクロ波放電により生成されるヒドロキシラジカル等の有効成分の生成量を増大させることができる。また、放電によって生じるオゾンを水に溶解させることも可能となる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態のマイクロ波放電装置について、図４に基づいて述べる。但し、既述した第１実施形態のマイクロ波放電装置と同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、本実施形態の特有の構成についてのみ、第１実施形態とは異符合を付して以下に説明する。
【００２８】
本実施形態のマイクロ波放電装置では、対向電極１６や放電電極１４を水Ｗで保護することのできる保水構造として、シリカゲル、ゼオライト等の吸着剤４０を、対向電極１６や放電電極１４と接触するように、誘電体基板２の端面２０上に設置している。吸着剤４０は、水分吸着力により空気中の水分を集めて水Ｗを保持するものであり、吸着剤４０つまりこれに保持される水Ｗを介して放電を行わせることで、スパッタに起因する磨耗が抑制される。また、放電空間に水分を供給することで、有効成分の生成量を増大させることができ、オゾンを溶解させることも可能となる。
【００２９】
ここでは対向電極１６と放電電極１４の両方に吸着剤４０を設置し、両電極１６，１４が吸着剤４０の水Ｗを介して放電を生じるように設けているが、両電極１６，１４の一方にだけ設置することも可能である。
【００３０】
次に、本発明の第３実施形態のマイクロ波放電装置について、図５に基づいて述べる。但し、既述した第１実施形態のマイクロ波放電装置と同様の構成については詳しい説明を省略し、本実施形態の特有の構成についてのみ以下に詳述する。
【００３１】
本実施形態のマイクロ波放電装置では、対向電極１６や放電電極１４を水Ｗで保護することのできる保水構造として、誘電体基板２の端面２０と一面４の境界部分と、端面２０と他面８の境界部分に、それぞれ一直線状の細溝５０を形成している。この細溝５０は、毛細管現象によって水Ｗを搬送及び保持するものであり、水タンクやペルチェユニット等の適宜の水供給手段（図示せず）から細溝５０内に水Ｗを供給すれば、この細溝５０を伝って対向電極１６や放電電極１４にまで水Ｗが搬送される。
【００３２】
したがって、本実施形態のマイクロ波放電装置によれば、細溝５０中に保持される水Ｗを介して放電が行われ、スパッタに起因する対向電極１６や放電電極１４の磨耗が抑制される。また、細溝５０を通じて放電空間に水分が供給されることで、有効成分の生成量を増大させることができ、オゾンを溶解させることも可能となる。細溝５０は、対向電極１６と放電電極１４の両方に隣接するように形成しているが、片方にだけ形成することも可能である。
【００３３】
以上、図面に基づいて説明したように、本発明の各実施形態のマイクロ波放電装置は、誘電体基板２と、誘電体基板２の一面４側に配されるマイクロストリップ線路６と、マイクロストリップ線路６の終端部からなる放電電極１４と、誘電体基板２の端部にて放電電極１４と対向して位置する対向電極１６とを備え、マイクロストリップ線路６にマイクロ波を入力することで、放電電極１４と対向電極１６との間の放電空間にて、マイクロ波放電を発生させる。そして、前記放電空間に保水構造を備えることを特徴としている。
【００３４】
したがって、本発明の各実施形態のマイクロ波放電装置によれば、保水構造で保持する水Ｗによって電極磨耗を抑制することができ、しかも、水Ｗを供給することでヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することも可能となる。
【００３５】
ここで、第１実施形態のマイクロ波放電装置において、前記保水構造は、水Ｗを貯め置く貯水部３４からなり、グラウンド電極１０である対向電極１６が水Ｗに浸されるように貯水部３４が設置されている。そのため、貯水部３４に貯められる水Ｗを利用して、電極磨耗の抑制や、有効成分の生成効率向上が実現される。
【００３６】
また、第２実施形態のマイクロ波放電装置において、前記保水構造は、水分吸着力を有する吸着剤４０からなり、この吸着剤４０が誘電体基板２の端部に設置されている。そのため、この吸着剤４０が吸着する水Ｗを利用して、電極磨耗の抑制や、有効成分の生成効率向上が実現される。
【００３７】
また、第３実施形態のマイクロ波放電装置において、前記保水構造は、水Ｗを搬送するように誘電体基板２に形成した細溝５０からなる。そのため、細溝５０内を伝って供給される水Ｗを利用して、電極磨耗の抑制や、有効成分の生成効率向上が実現される。
【００３８】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２  誘電体基板
４  一面
６  マイクロストリップ線路
１０  グラウンド電極
１２  入力端子
１４  放電電極
１６  対向電極
３４  貯水部
４０  吸着剤
５０  細溝
Ｗ  水
【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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