(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の面と、これら第１、第２の面間を貫通する複数の貫通孔と、を備える電極部材と、
前記第１の面上および前記複数の貫通孔内に配置される絶縁層と、
前記第１の面の前記絶縁層上に配置され、かつ前記第１の面上の、前記複数の貫通孔の一部の周囲に配置されない電極層と、
を具備するプラズマ電極構造。
【請求項２】
前記第２の面上の、前記複数の貫通孔の一部の周囲に配置される第２の電極層
をさらに具備する請求項１記載のプラズマ電極構造。
【請求項３】
第１、第２の面と、これら第１、第２の面間を貫通する複数の貫通孔と、を備える電極部材と、
前記第１の面上および前記複数の貫通孔内に配置される絶縁層と、
前記第１の面の前記絶縁層上に配置される電極層と、
前記絶縁層と前記電極層との間に配置され、第３、第４の面と、これら第３、第４の面間を貫通し、前記複数の貫通孔と対応する複数の第２の貫通孔と、を備える絶縁部材と、を具備し、
前記絶縁部材が、前記複数の第２の貫通孔の周囲に、前記複数の貫通孔と係合する突起部を有する
プラズマ電極構造。
【請求項４】
前記電極層が、前記複数の第２の貫通孔内に延伸している
請求項３記載のプラズマ電極構造。
【請求項５】
第１、第２の面と、これら第１、第２の面間を貫通する複数の貫通孔と、を備える電極部材と、
前記第１の面上および前記複数の貫通孔内に配置される絶縁層と、
前記第１の面の前記絶縁層上に配置される電極層と、
前記絶縁層と前記電極層との間に配置され、第３、第４の面と、これら第３、第４の面間を貫通し、前記複数の貫通孔と対応する複数の第２の貫通孔と、を備える絶縁部材と、を具備し、
前記電極部材の第１の面が、前記複数の貫通孔の間に、複数の曲面形状を有し、
前記絶縁部材が、前記複数の曲面形状と係合する曲面形状の凹部を有する
プラズマ電極構造。
【請求項６】
第１、第２の面と、これら第１、第２の面間を貫通する複数の貫通孔と、を備える電極部材と、
前記第１の面上および前記複数の貫通孔内に配置される絶縁層と、
前記第１の面の前記絶縁層上に配置される電極層と、を具備し、
前記電極部材の中心からの距離に応じて、前記複数の貫通孔のサイズが異なる
プラズマ電極構造。
【請求項７】
前記絶縁層の構成材料が、ポリイミド系樹脂である
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマ電極構造。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマ電極構造と、
前記電極層と前記電極部材との間に交流電圧を印加する電源と、
を具備するプラズマ誘起流発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は，プラズマ電極構造、およびプラズマ誘起流発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ誘起流は、誘電体に隔てられた電極間に高周波の高電圧を印可することで生ずる気流である。２つの電極の一方を外気と絶縁せず、他方を外気から絶縁した状体で放電することにより、前者から後者へと向かう気流（プラズマ誘起流）が生ずる。
【０００３】
プラズマ誘起流は、ファンやブロワ―のような一般的な送風機からの気流と比べると、投入電力当たりの流量が小さく効率は悪いが、電極の表面近傍のみに流すことができる。
このため、航空機の翼や風力発電の羽にプラズマ誘起流発生装置を設置し、流剥離による後方乱流を防止して、揚力低下や空気抵抗の増加を抑えることができる。
【０００４】
一方、プラズマ誘起流中のプラズマ自体も、触媒や吸着剤に代わる新たな空気浄化の手段として注目されており、点放電、メッシュ放電など、様々な電極構成による放電方法が考案されている。
大気中の放電で生ずる活性種は、オゾン、ＯＨラジカル、Ｏ２−のような負イオンなどが挙げられる。この内、ＯＨラジカルは、空気の浄化力が大きいが、活性であるがゆえに短寿命でもある。このため、ＯＨラジカルを水のクラスターに内包させ、空気浄化に利用する手法が考案されている。
【０００５】
ここで、活性種の濃度が高い方が処理の効率上好ましい。一方、人の健康上の観点から、空気中の活性種の濃度を制限する必要がある。このため、処理の効率と人の健康を両立するために、浄化対象の空気をファンやブロワ―で取り込み、活性種を高度濃度にした局所空間内で浄化することが考えられる。
【０００６】
活性種発生のための放電構造として、点放電構造やメッシュ放電構造が採用されている。しかし、これらの放電構造は、放電点から数ｍｍ程度の拡散寿命しかないＯＨラジカルを有効利用できるとは言い難い。このため、プラズマ誘起流を生ずる電極フィンを積層し（プラズマ誘起流電極スタック（以下「ＰＡスタック」と略す））、プラズマ誘起流により空気を引き込み、処理効率を向上させた考案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＡスタックは、電極を積層することで形成できるが、形状に制約がある。
空気浄化のためには、平行なスリット（電極間の隙間）を多段に配置した電極構成が最適とは限らない。電極構成の外形が円形で、スリットが同心円状であることが望ましい場合もある。
しかし、電極を積層して、適宜の構造にすることは容易ではない。
【０００９】
本発明は，形状の自由度の向上を図ったプラズマ電極構造、およびプラズマ誘起流発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態のプラズマ誘起流電極構造は、第１、第２の面と、これら第１、第２の面間を貫通する複数の貫通孔と、を備える電極部材と、前記第１の面上および前記複数の貫通孔内に配置される絶縁層と、前記第１の面の前記絶縁層上に配置される電極層と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】第１の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０の斜視図である。
【図１Ｂ】第１の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０の断面図である。
【図２Ａ】第２の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０ａの斜視図である。
【図２Ｂ】第２の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０ａの断面図である。
【図３】変形例１に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｂの斜視図である。
【図４】変形例２に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｃの上面図である。
【図５】変形例３に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｄの上面図である。
【図６Ａ】変形例４に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｅの上面図である。
【図６Ｂ】変形例４に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｆの上面図である。
【図７Ａ】変形例５に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｇの上面図である。
【図７Ｂ】変形例５に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｇの断面図である。
【図８】第３の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造手順を表すフロー図である。
【図９】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１０】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１１】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１２】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図である。
【図１３】比較例に係るプラズマ誘起流電極構造４０の断面図である。
【図１４Ａ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１４Ｂ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１４Ｃ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１５Ａ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１５Ｂ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１５Ｃ】製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【図１６】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１７】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１８】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。
【図１９Ａ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す断面図である。
【図１９Ｂ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す断面図である。
【図２０】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。
【図２１】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。
【図２２】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。
【図２３】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。
【図２４】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。
【図２５Ａ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す断面図である。
【図２５Ｂ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す断面図である。
【図２６Ａ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す断面図である。
【図２６Ｂ】製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，図面を参照して，実施形態を詳細に説明する。
Ａ．プラズマ誘起流電極構造
実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造につき説明する。
［第１の実施形態］
図１Ａは、第１の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０の斜視図である。図１Ｂは、プラズマ誘起流電極構造１０を線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００１３】
プラズマ誘起流電極構造１０は、電極ブロック１１，絶縁層１２，電極層１３を有する。
電極ブロック１１は、導体のブロックから構成され、プラズマ発生のための電極部材（接地電極またはアノード電極）として機能する。導体として、アルミ、真鍮、銅、ステンレスなどの金属材料を利用できる。
ここでは、電極ブロック１１は、略直方体の外形を有するが、後述のように、略円柱形状等種々の形状を有し得る。
【００１４】
電極ブロック１１は、面Ｓ１，Ｓ２，複数の貫通孔Ｈを有する。面Ｓ１，Ｓ２は、直方体形状の互いに反対側の２つの主面である。貫通孔Ｈは、面Ｓ１，Ｓ２間を貫通する。
ここでは、貫通孔Ｈは、略直方体形状を有するが、後述のように、略円柱形状等種々の形状を有し得る。
貫通孔Ｈ間に、略直方体形状（略平板形状）の電極フィンＦが配置される。
【００１５】
絶縁層１２は、電極ブロック１１と電極層１３間の絶縁を保持すると共に、電極ブロック１１と電極層１３間での直接的な放電を防止するためのものである。
絶縁層１２は、面Ｓ１，Ｓ２，複数の貫通孔Ｈも含む、電極ブロック１１の全体を被覆している。
ここで、絶縁層１２を限定的に配置することも可能である。例えば、面Ｓ２に絶縁層１２を配置しなくても良い。また、電極層１３およびその近傍にのみ絶縁層１２を配置しても良い。但し、電極ブロック１１と電極層１３間での直接的な放電を防止するために、電極層１３と露出した（絶縁層１２が配置されない）電極ブロック１１間にある程度の幅の絶縁層１２が配置されることが好ましい。
【００１６】
電極層１３は、銅等の導体からなる導電性の被膜であり、プラズマ発生のためのカソード電極として機能する。
電極層１３は、面Ｓ１上およびその近傍の絶縁層１２上に配置される。すなわち、電極層１３は、面Ｓ１の絶縁層１２上に配置され、複数の貫通孔Ｈ内の絶縁層１２上に延伸している。
【００１７】
電極層１３を貫通孔Ｈの開口の周囲に配置して、貫通孔Ｈ内に配置しないことも可能である。但し、プラズマ誘起流Ｆｐを有効に発生するには、貫通孔Ｈの開口の周囲のみではなく、その開口近傍の貫通孔Ｈ内にも配置することが好ましい。
【００１８】
ここで、電極層１３を一部の貫通孔Ｈの開口の周囲および貫通孔Ｈ内に配置しなくても良い。このようにして、一部の貫通孔Ｈでは、プラズマ誘起流Ｆｐが発生しないようにすることができる。この詳細は、後述の変形例４，５で説明する。
【００１９】
図１Ｂに示すように、電源によって、電極ブロック１１（電極フィンＦ）と電極層１３間に交流高電圧を印加すると、貫通孔Ｈ内を面Ｓ１（電極層１３）から面Ｓ２に向かって流れるプラズマ誘起流Ｆｐが発生する。交流高電圧の印加によって、電極層１３近傍で空気がイオン化しプラズマが発生する。このプラズマが貫通孔Ｈ内を電極フィンＦの方向に向かって進むことで、プラズマ誘起流Ｆｐとなる。既述のように、プラズマ誘起流中のプラズマに含まれるＯＨラジカル等の活性種により、空気を浄化できる。
【００２０】
［第２の実施形態］
図２Ａは、第２の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０ａの斜視図である。図２Ｂは、プラズマ誘起流電極構造１０ａを線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００２１】
プラズマ誘起流電極構造１０ａは、電極ブロック１１，絶縁層１２，電極層１３、絶縁部材１４を有する。
【００２２】
絶縁部材１４は、電極ブロック１１と電極層１３間の近接を防止することで、絶縁、直接放電をより確実に防止すると共に、静電容量の低下を図っている。
【００２３】
絶縁部材１４は、絶縁材料から構成され、略平板形状の外形を有する。絶縁部材１４は、互いに反対側の面Ｓ３，Ｓ４（第３、第４の面）と、これら面Ｓ３，Ｓ４間を貫通し、電極ブロック１１の貫通孔Ｈと対応する第２の貫通孔Ｈと、を備える。
絶縁部材１４は、電極ブロック１１と略同一断面形状を有する。すなわち、絶縁部材１４の面Ｓ３，Ｓ４は、電極ブロック１１の面Ｓ１と対応する形状（ここでは、平板状の長方形）、大きさを有する。絶縁部材１４の貫通孔Ｈは、電極ブロック１１の貫通孔Ｈと対応する形状（ここでは、平板状の長方形）、大きさを有する。
【００２４】
本実施形態では、電極層１３は、絶縁層１２上ではなく、絶縁部材１４上に配置される。すなわち、絶縁部材１４は、絶縁層１２と電極層１３との間に配置されることになる。また、電極層１３は、絶縁部材１４を被覆する銅等の導体からなる導電性の被膜となる。
【００２５】
電極層１３は、面Ｓ３上およびその近傍の絶縁部材１４上に配置される。すなわち、電極層１３は、面Ｓ３上に配置され、絶縁部材１４の貫通孔Ｈ内に延伸している。
【００２６】
電極層１３を絶縁部材１４の貫通孔Ｈの開口の周囲に配置して、貫通孔Ｈ内に配置しないことも可能である。但し、プラズマ誘起流Ｆｐを有効に発生するには、絶縁部材１４の貫通孔Ｈの開口の周囲のみではなく、その開口近傍の貫通孔Ｈ内にも配置することが好ましい。
【００２７】
ここで、電極層１３を絶縁部材１４の一部の貫通孔Ｈの開口の周囲および貫通孔Ｈ内に配置しなくても良い。このようにして、一部の貫通孔Ｈでは、プラズマ誘起流Ｆｐが発生しないようにすることができる。
【００２８】
電極層１３は、絶縁部材１４の面Ｓ４上（絶縁部材１４と電極ブロック１１（電極フィンＦ）間）には配置されない。電極層１３と電極ブロック１１（電極フィンＦ）の近接を防止するためである。
【００２９】
本実施形態の電極ブロック１１，絶縁層１２は、第１の実施形態と大きく異なる訳ではないので、説明を省略する。
プラズマ誘起流電極構造１０ａでも、電極ブロック１１（電極フィンＦ）と電極層１３間に交流高電圧を印加することで、プラズマ誘起流Ｆｐが発生する。
【００３０】
［変形例１〜５］
図３は、変形例１に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｂの斜視図である。
プラズマ誘起流電極構造１０ｂは、電極ブロック１１の外形が略円柱形状であり、略部分円筒形状の貫通孔Ｈを有する。このような略同軸形状は、円形配管内に配置したり、円形配管に接続したりして用いるのに好適である。
【００３１】
ここでは、電極ブロック１１が略円柱形状であり、対称の中心としての中心線Ｃを有し、貫通孔Ｈの形状が幅Ｇの略円弧形状を有している。
このとき、貫通孔Ｈの位置に応じて、貫通孔Ｈの幅（電極フィンＦ間の隙間）Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）を異ならせても良い。例えば、電極ブロック１１の中心線Ｃからの距離が大きくなるほど、幅Ｇを大きくする（Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３）。
【００３２】
円形配管では、その中心から遠ざかるほど（管の内壁に近づくほど）、配管内を流れるガスの流速が小さくなる。このため、電極ブロック１１の中心線Ｃからの距離に応じて幅Ｇの大きさを変えることで、プラズマ誘起流電極構造１０ｂでの貫通孔Ｈそれぞれでのガスの処理量のバラツキを低減できる。
【００３３】
上述のように、ここでは、電極ブロック１１が略円柱形状であり、対称の中心としての中心線Ｃを有し、貫通孔Ｈの形状が幅Ｇの略円弧形状を有している。より一般的な場合（例えば、後述の図４，図５を含む）でも、電極ブロック１１（電極部材）の中心からの距離に応じて、貫通孔Ｈのサイズ（例えば、幅Ｇ、直径）を変えることは、ガスの処理量のバラツキを低減する上で有用である。
【００３４】
円形配管（電極ブロック１１が略円柱形状）の場合、一般に、中心からの距離が大きくなるほど幅Ｇを大きくする方が良いと考えられる。しかし、貫通孔Ｈの形状によって、貫通孔Ｈを通過するガスの流速分布は変わり得る。このため、距離が大きくなるほど幅Ｇを小さくした方が良い場合もあり得る。
【００３５】
図４は、変形例２に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｃの上面図である。
プラズマ誘起流電極構造１０ｃは、電極ブロック１１の外形が略直方体形状であり、略円柱形状の比較的小さな貫通孔Ｈが配列されている。このような小さい貫通孔が配列された多孔形状を利用することで、プラズマ誘起流電極構造１０ｃの送風量を増加できる。
【００３６】
図５は、変形例３に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｄの上面図である。
プラズマ誘起流電極構造１０ｄは、電極ブロック１１の外形が略直方体形状であり、略直方体形状の比較的小さな貫通孔Ｈが配列されている。このような格子状、あるいはハニカム状の形状を利用することで、プラズマ誘起流電極構造１０ｄの送風量を増加できる。
【００３７】
図６Ａ，図６Ｂは、変形例４に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｅ、１０ｆの上面図である。
プラズマ誘起流電極構造１０ｅ、１０ｆでは、電極ブロック１１の面Ｓ１上に配置される貫通孔Ｈの開口の一部にのみ電極層１３が配置され、他の部分では、絶縁層１２が露出されている。ここでは、判り易さのために、露出した絶縁層１２にハッチングを付している。
このようにすることで、複数の貫通孔Ｈの一部のみで、プラズマ誘起流Ｆｐを発生させることができる。
【００３８】
ここで、面Ｓ１側に電極層１３が配置されていない貫通孔Ｈの面Ｓ２側に電極層１３を配置しても良い。すなわち、面Ｓ２（第２の面）上の、（面Ｓ１側に電極層１３が配置されていない）複数の貫通孔Ｈの一部の周囲に電極層１３（第２の電極層）を配置する。
【００３９】
このようにすることで、その貫通孔Ｈには、面Ｓ２から面Ｓ１に向かう方向のプラズマ誘起流Ｆｐを発生させることができる。貫通孔によって、面Ｓ１から面Ｓ２に向かう方向（正方向）、または面Ｓ２から面Ｓ１に向かう方向（逆方向）のプラズマ誘起流Ｆｐが発生することになる。すなわち、正方向、逆方向のプラズマ誘起流Ｆｐを適宜に分布させることができる。
【００４０】
図７Ａ，図７Ｂは、変形例５に係るプラズマ誘起流電極構造１０ｇの上面図および断面図である。図７Ｂは、プラズマ誘起流電極構造１０ｇを線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００４１】
ここでは、プラズマ誘起流電極構造１０ｇは、集合マニホールド２０と接続されている。
プラズマ誘起流電極構造１０ｇでは、電極層１３が配置されている貫通孔Ｈと電極層１３が配置されていない貫通孔Ｈが交互に配置されている。ここでは、図７Ｂにおいて、判り易さのために、露出した絶縁層１２にハッチングを付している。
【００４２】
集合マニホールド２０は、貫通孔Ｈと対応する孔部Ｈ１，Ｈ２を有する。孔部Ｈ１は、貫通孔であり、電極層１３が配置されている貫通孔Ｈと連通する。孔部Ｈ２は、非貫通孔であり、電極層１３が配置されていない貫通孔Ｈと連通すると共に、オゾン処理室３１，排気ポンプ３２と接続される。
【００４３】
オゾン処理室３１は、オゾンを分解するオゾン触媒が配置される。
排気ポンプ３２は、オゾン処理室３１を経由して、孔部Ｈ２中の気体を吸引し、外部に放出する。
【００４４】
プラズマ誘起流電極構造１０ｇに電圧を印加し、排気ポンプ３２を駆動させると、次のように動作する。
プラズマ誘起流電極構造１０ｇへの電圧印加によって、プラズマ誘起流Ｆｐが発生し、孔部Ｈ１から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気はイオン化しプラズマ誘起流Ｆｐとなり、処理対象に吹き付けられる。吹き付けられたプラズマ誘起流Ｆｐは、排気ポンプ３２によって、孔部Ｈ２を経由して、オゾン処理室３１で、オゾンが除去され、外部に放出される。
【００４５】
大気下のプラズマ放電では少なからずオゾンが生成するため、放電を用いた表面処理や殺菌などのデバイスでは、人体に影響を与えないように、一般に、オゾンの隔離が必要となる。
しかし、プラズマ誘起流電極構造１０では、ダクトの全面（面Ｓ１）で均一にオゾンや酸素活性種を吹き付けることができる。また、一部の貫通孔Ｈを吹きつけ用ではなく、吸引用とすることで、大気下において、オゾンや酸素活性種が不用意に拡散しないようにできる。
【００４６】
Ｂ．プラズマ誘起流電極構造の製造方法
実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造方法につき説明する。
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造方法を説明する。本実施形態では、第１の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０を製造できる。
【００４７】
図８は、第３の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造手順を表すフロー図である。図９〜図１２は、本実施形態で製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。図９（ｂ）〜図１１（ｂ）はそれぞれ、図９（ａ）〜図１１（ａ）のプラズマ誘起流電極構造１０を線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００４８】
（１）電極ブロック１１の準備（ステップＳ１１、図９）
電極ブロック（例えば、銅ブロック）からの一体的な削り出しによって、電極ブロック１１を作成する。
この結果、接地電極（またはアノード電極）となる電極フィンＦを有する電極ブロック１１が作成される。
【００４９】
（２）絶縁層１２の形成（ステップＳ１２、図１０）
電極ブロック１１の電極フィンＦ上に面Ｓ１側（空気の流入側）に回り込むように絶縁層１２を形成する。絶縁層１２として、厚さ約１００μｍのポリイミドフィルム（絶縁膜）を用い、このフィルムを電極ブロック１１に接着する。接着の際には、電極フィンＦと絶縁層１２（ポリイミドフィルム）の間に気泡が残留しないよう注意する。
【００５０】
（３）電極層１３の形成（ステップＳ１３、図１１）
次に、電極フィンＦの絶縁層１２（ポリイミドフィルム）に覆われていない領域から５ｍｍ程度内側に、電極層１３を形成する。
【００５１】
電極層１３として銅箔を用い、これを絶縁層１２（ポリイミドフィルム）に接着する。絶縁層１２が露出した電極フィンＦと電極層１３との間に距離を保持できない場合、これらの間に短絡が起き、プラズマ誘起流を保持できない可能性がある。
【００５２】
また、電極層１３は、電極ブロック１１の面Ｓ１上と、面Ｓ１から貫通孔Ｈ内に１ｍｍ程度入り込んだ領域の双方に形成する。電極層１３（銅箔）は、絶縁層１２（ポリイミドフィルム）と同様に気泡を除去するよう注意した。
但し、プラズマ誘起流の原動力となる放電は電極層１３の端面（面Ｓ１）のみで起こるため、貫通孔Ｈ内への回り込みを多くする必要はなく、電極層１３の端面（面Ｓ１）が貫通孔Ｈの軸方向に向いていれば良い。  
【００５３】
（４）電極層１３の接続（ステップＳ１４、図１２）
本実施形態では、電極層１３は４つに区分され、電気的に導通していないため、導通部１５（銅箔）を付加して、各貫通孔Ｈに対応する４つの電極層１３を電気的に接続した。
【００５４】
［比較例］
比較例に係るプラズマ誘起流電極構造およびその製造方法を説明する。
図１３は、比較例に係るプラズマ誘起流電極構造４０を表す断面図である。
図１４Ａ〜図１４Ｃおよび図１５Ａ〜図１５Ｃは、製造中のプラズマ誘起流電極構造４０を表す側面図である。
【００５５】
図１３に示すように、プラズマ誘起流電極構造４０は、絶縁板４１、印加電極層４２，接地電極層４３を接着層Ｌｃで積層してなるスタック構造を有する。
プラズマ誘起流電極構造４０では、大気に露出する複数の印加電極層４２，および大気から絶縁された複数の接地電極層４３が電気的に独立している。このため、複数の印加電極層４２と複数の接地電極層４３を別個に並列に配線する必要があり、配線が煩雑である。
【００５６】
プラズマ誘起流電極構造４０を作成するには、例えば、次のような手順を採用できる。すなわち、一枚の絶縁板４１の上下に接着層Ｌｃを介して印可電極層４２と接地電極層４３を接着する（図１４Ａ）。そして、印可電極層４２のみを接着したもう一つの絶縁板４１によって接地電極層４３を挟む（図１４Ｂ）。２つの絶縁板４１間の隙間を接着層Ｌｃ（ないし充填剤）で密封する（図１４Ｃ）。
【００５７】
別の作成方法として、一枚の絶縁板４１の上下に、スパッタやメッキなどで、印可電極層４２と接地電極層４３を直接形成する（図１５Ａ）。そして、印可電極層４２のみを形成したもう一つの絶縁板４１によって接地電極層４３を挟む（図１５Ｂ）。その後、２つの絶縁板４１間の隙間を接着層Ｌｃ（ないし充填剤）で密封する（図１５Ｃ）。
【００５８】
このように、何れの手法を採用した場合でも、接着剤等による張り合わせが必要であり、製造工程が煩雑となる。
【００５９】
また、スタック構造のプラズマ誘起流電極構造４０は、形状においても制約がある。すなわち、空気浄化目的のプラズマ誘起流電極構造４０は、平行なスリット（電極間の隙間）を並行多段に持つ形状が必ずしも最適であるとは限らない。例えば、外形が円形であったり、スリットが同心円状であったりすることが望ましい場合もある。しかし、絶縁板４１、印可電極層４２、接地電極層４３を積層するスタック構造では、複雑な構造にすることが困難である。
【００６０】
これに対して、実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造では、適宜の形状の外形および貫通孔Ｈを有するプラズマ誘起流電極構造を比較的容易に形成できる。
【００６１】
［第４の実施の形態］
第４の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造方法を説明する。本実施形態では、第１の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０を製造できる。
【００６２】
図１６〜図１８は、本実施形態で製造中のプラズマ誘起流電極構造１０を表す正面図および断面図である。図１６（ｂ）〜図１８（ｂ）はそれぞれ、図１６（ａ）〜図１８（ａ）のプラズマ誘起流電極構造１０を線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００６３】
（１）電極ブロック１１の準備（ステップＳ１１、図１６）
第３の実施形態と同様、電極ブロック（例えば、銅ブロック）からの一体的な削り出しによって、電極ブロック１１を作成する。
【００６４】
（２）絶縁層１２の形成（ステップＳ１２、図１７）
電極ブロック１１の電極フィンＦ上に絶縁層１２を形成する。
第１の実施形態では、電極ブロック１１全面を絶縁層１２で覆っていないため、露出する電極フィンＦ（接地電極）から距離をもって電極層１３（印可電極）を敷設する必要がある。
ここでは、絶縁材料（樹脂材料、例えば、ポリイミド樹脂）に浸漬させて電極ブロック１１の全面を覆う（絶縁層１２の形成）。その結果、電極層１３（印可電極）の位置の制限が緩和される。
【００６５】
放電の生じている領域は温度が特に高く、絶縁物の融解や劣化によるピンホールが絶縁破壊を引き起こすため、絶縁層１２を構成する絶縁物としては耐熱温度の高いことが望ましい。そのような耐熱性の高い有機物（樹脂）として、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などを選択できる。その内、特に耐熱性の高いポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。
【００６６】
融点における耐久性をより望むのであれば、絶縁層１２を構成する絶縁物として、無機系材料を選択しても良い。例えば、琺瑯被覆や、酸化アルミ、酸化ケイ素、酸化チタン、窒化チタンなどの塗布焼き付け塗装を採用できる。
焼き付け工程において、電極フィンＦの表面が酸化することもあり得るが、この酸化膜自体が絶縁被膜として機能すれば良い。このため、熱処理における酸化性に配慮せず、アルミ、真鍮、銅、ステンレスなど、基本的に導体であれば電極ブロック１１の素材に制限はない。
【００６７】
なお、焼き付け処理による無機系被膜の作製後に、樹脂被膜を付加しても良い。
【００６８】
ここで、電極フィンＦ上での絶縁破壊電圧をより向上させたい場合には、塗布による絶縁層１２の作成ではなく、モールド等により厚手の絶縁層１２（樹脂層）を形成しても良い。
また、電極フィンＦを包み込む外殻形状の絶縁層１２を成形し、接着層Ｌｃ（ないし充填物）によって電極フィンＦを埋没させても良い（図１９Ａ，図１９Ｂ参照）。この場合、絶縁材料の殻に電極部材１１を挿入することになる。このような外殻形状の絶縁層１２の材質としては、上記の有機物、無機物の絶縁物を採用できる。
【００６９】
（３）電極層１３の形成（ステップＳ１３、図１８）
第３の実施形態では、電極フィンＦの長手方向（Ｘ軸方向）のみに電極層１３を形成した。ここでは、スパッタやメッキによって、電極ブロック１１の面Ｓ１上と、面Ｓ１から貫通孔Ｈ内に１ｍｍ程度入り込んだ領域の双方に電極層１３を一括で形成する。
この場合、各貫通孔Ｈに対応する電極層１３は互いに接続されている。このため、第１の実施の形態のような電気的接続のための導通部の設置は必要ない。
【００７０】
［第５の実施の形態］
第５の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造の製造方法を説明する。本実施形態では、第２の実施形態に係るプラズマ誘起流電極構造１０ａを製造できる。
【００７１】
図２０〜図２４は、本実施形態で製造中のプラズマ誘起流電極構造１０ａを表す正面図および断面図である。図２０（ｂ）〜図２４（ｂ）はそれぞれ、図２０（ａ）〜図２４（ａ）のプラズマ誘起流電極構造１０ａを線Ｂ−Ｂで切断した状体を表す断面図である。
【００７２】
（１）電極ブロック１１の準備（ステップＳ１１、図２０）
第３の実施形態と同様、電極ブロック（例えば、銅ブロック）からの一体的な削り出しによって、電極ブロック１１を作成する。
【００７３】
（２）絶縁層１２の形成（ステップＳ１２、図２１）
電極ブロック１１の電極フィンＦ上に絶縁層１２を形成する。
第４の実施形態と同様、絶縁材料への浸漬、焼き付け等によって、電極ブロック１１の全面を覆う（絶縁層１２の形成）。
【００７４】
（３）電極層１３の形成（ステップＳ１３）
ここでは、絶縁部材１４に電極層１３を形成しておき、これらを絶縁層１２で被覆された電極ブロック１１に接続する。
【００７５】
第３および第４の実施形態においては、電極フィンＦ上の絶縁層１２が薄くなりがちである。この絶縁層１２上に、電極層１３が配置されており、電極フィンＦ（接地電極）と電極層１３（印可電極）が近接して面的に相対する箇所が生ずる。
この箇所に高周波電圧が印可されると、静電容量が大きくなり、電力効率も悪くなる。
そこで、電極ブロック１１と略同一断面形状を有する絶縁部材１４（図２２）上に電極層１３を形成している（図２３）。
【００７６】
絶縁部材１４は、樹脂、セラミックスなど、絶縁体（誘電体）からなる、例えば、３ｍｍ程度の厚みのフィン形状である。
絶縁部材１４には、電極ブロック１１との密着面以外の全面において、スパッタやメッキなどにより電極層１３（導通部（印可電極））が形成される（図２３参照）。電極層１３が形成された絶縁部材１４を印可フィンＦａと呼ぶことにする。
【００７７】
なお、電極層１３は、絶縁部材１４の密着面をマスキングした状態での導体層の形成（メッキ、スパッタリング等）によって、形成できる。また、絶縁部材１４の全面に導体層形成した後に密着面のみ導体層を剥離することで、電極層１３を形成しても良い。
【００７８】
絶縁層１２で被覆された電極ブロック１１と電極層１３が形成された絶縁部材１４は、接着剤等で張り合わすことで接続できる（図２４参照）。
【００７９】
［変形例］
第５の実施形態においては、電極フィンＦの断面の角の部分が、電極層１３に近接している。
この場合、プラズマ誘起流の生成に支障はないが、電極フィンＦ（接地電極）側の電界が、曲率半径の小さい角の部分で大きくなり、放電領域も集中する。このため、該当する周辺の絶縁層１２の劣化を加速する可能性がある。
また、電極フィンＦと印可フィンＦａの密着のために接着剤を用いる場合には、接触面からはみ出す接着剤が印可電極の端面を覆い、プラズマ誘起流の生成を妨げる可能性がある。
【００８０】
そこで、絶縁部材１４に凹部１６を設け、電極フィンＦの角を覆うことが考えられる（図２５Ａ〜図２５Ｃ参照）。
凹部１６は、電極フィンＦの端部と対応する形状（図２５Ａ，図２５Ｂ）、例えば、略直方体形状を有し、例えば、深さ１ｍｍ程度とすることができる。このように、電極フィンＦの端面が絶縁部材１４の凹部１６に入り込むことで、電極フィンＦの角での電界の集中等を回避できる。また、この凹部１６は、電極フィンＦと絶縁部材１４の接着（接着層Ｌｃ）における位置ずれを防止するガイドとしても機能する（図２５Ｂ）。
【００８１】
凹部１６の周囲には、突起部１７が配置される。この突起部１７は、絶縁部材１４の貫通孔Ｈの周囲に配置され、電極ブロック１１の貫通孔Ｈと係合する。
【００８２】
この構成では、凹部１６の側壁が薄い場合、電極層１３（印可電極）と電極フィンＦ（接地電極）が近接し、静電容量が大きくなる可能性もある。このため、凹部１６の側壁をある程度厚くすることが好ましい。
静電容量の増大を回避するために、電極フィンＦの端部（面Ｓ１）および絶縁部材１４の凹部１６を、丸みを帯びた形状（曲面形状、例えば、半球形状）としても良い（図２６Ａ，図２６Ｂ参照）。この場合、絶縁部材１４の凹部１６は、電極フィンＦの端部の曲面形状と接着層Ｌｃを介して係合する（図２６Ｂ参照）。
このようにすると、曲率半径が極端に小さい箇所が無くなり、電極フィンＦの角での電界の集中等をより有効に回避できる。
【実施例】
【００８３】
［第１の実施例］
第１の実施例では、第３の実施形態に係る製造方法によって、プラズマ誘起流電極構造１０を作成した（図１Ａ，図１Ｂ，図９〜図１２参照）。
電極層１３（印可電極）と電極ブロック１１（接地電極）間に、周波数１０ｋＨｚ、７ｋＶの正弦波電圧を印可したところ、放電を確認された。また、電極ブロック１１の下流側に設置した吹き流しによってプラズマ誘起流が発生していることも確認された。
テスターによるとプラズマ誘起流電極構造１０の静電容量は、１００ｐＦ程度であった。
【００８４】
［第２の実施例］
第２の実施例では、第５の実施形態に係る製造方法によって、プラズマ誘起流電極構造１０ａを作成した（図２Ａ，図２Ｂ，図２０〜図２４参照）。
具体的には、第１の実施例に係る接地電極フィン（図１０の電極ブロック１１、絶縁層１２の組み合わせ）と、印可フィンＦａ（図２３の絶縁部材１４と電極層１３の組み合わせ）を接着して、プラズマ誘起流電極構造を作成した。
【００８５】
この構成において第１の実施例と同じ条件で電圧を印可したところ、第１の実施例と同様に放電と誘起流が確認された。
しかも、第１の実施例よりも静電容量は約６分の１に削減され、第３の実施の形態の効果が確認できた。
【００８６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが，これらの実施形態は，例として提示したものであり，発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は，その他の様々な形態で実施されることが可能であり，発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略，置き換え，変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は，発明の範囲や要旨に含まれるとともに，特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０   プラズマ誘起流電極構造
１１   電極ブロック
１２   絶縁層
１３   電極層
１４   絶縁部材
１５   導通部
１６   凹部
１７   突起部
２０   集合マニホールド
３１   オゾン処理室
３２   排気ポンプ
４０   プラズマ誘起流電極構造
４１   絶縁板
４２   印加電極層
４３   接地電極層
Ｆ     電極フィン
Ｆａ   印可フィン
Ｆｐ   プラズマ誘起流
Ｈ     貫通孔
Ｈ１，Ｈ２    孔部
Ｌｃ   接着層
【図１Ａ】
0006542053.tif 000002
【図１Ｂ】
0006542053.tif 000003
【図２Ａ】
0006542053.tif 000004
【図２Ｂ】
0006542053.tif 000005
【図３】
0006542053.tif 000006
【図４】
0006542053.tif 000007
【図５】
0006542053.tif 000008
【図６Ａ】
0006542053.tif 000009
【図６Ｂ】
0006542053.tif 000010
【図７Ａ】
0006542053.tif 000011
【図７Ｂ】
0006542053.tif 000012
【図８】
0006542053.tif 000013
【図９】
0006542053.tif 000014
【図１０】
0006542053.tif 000015
【図１１】
0006542053.tif 000016
【図１２】
0006542053.tif 000017
【図１３】
0006542053.tif 000018
【図１４Ａ】
0006542053.tif 000019
【図１４Ｂ】
0006542053.tif 000020
【図１４Ｃ】
0006542053.tif 000021
【図１５Ａ】
0006542053.tif 000022
【図１５Ｂ】
0006542053.tif 000023
【図１５Ｃ】
0006542053.tif 000024
【図１６】
0006542053.tif 000025
【図１７】
0006542053.tif 000026
【図１８】
0006542053.tif 000027
【図１９Ａ】
0006542053.tif 000028
【図１９Ｂ】
0006542053.tif 000029
【図２０】
0006542053.tif 000030
【図２１】
0006542053.tif 000031
【図２２】
0006542053.tif 000032
【図２３】
0006542053.tif 000033
【図２４】
0006542053.tif 000034
【図２５Ａ】
0006542053.tif 000035
【図２５Ｂ】
0006542053.tif 000036
【図２６Ａ】
0006542053.tif 000037
【図２６Ｂ】
0006542053.tif 000038