(57)【要約】【課題】安価に高濃度のオゾンをマイナスイオン（アニオン）とともに発生し得るオゾン発生装置を提供することを目的とする。【解決手段】一対の平面状の電極層と、この一対の電極層に高電圧を印加する電源と、前記一対の電極の平面に対抗する間に平面状のセラミック層などによる誘電体が積層されてなり、この電極層を、導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有する網目状の電極層で構成した。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一対の平面状の電極層と、この一対の電極層に高電圧を印加する電源と、
前記一対の電極の平面に対抗する間に平面状のセラミック層などによる誘電体が積層されてなるイオン発生装置であって、
前記一対の電極層は少なくとも一方が、導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有する網目状の電極層で構成したことを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記セラミック層の両面に積層する電極層は、前記セラミック層をはみ出して積層され、このはみ出した部分に電極固定部を設けてなることを特徴とする前記請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記電極層とセラミック層と電極層が積層された状態で、対抗する電極層どうしの電極固定部を有するはみ出し部分は、互いに重ならない位置に有してなることを特徴とする前記請求項１乃至２記載のオゾン発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、電極に高電圧を印加し、空気中に放電することによりオゾンを発生するオゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  オゾン（Ｏ３）が強力な酸化作用を有することは従来より知られており、その酸化力を利用して、殺菌、抗菌、脱臭、脱色、有機物の除去といった各種用途への利用が検討されている。【０００３】  オゾンは、一般に、１対の電極に高電圧を印加して空気中に放電することによって製造されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１に示されるものは、本願出願人の考案であるが、従来技術として示した図１に、一定の間隔をおいた２枚の平板状金属電極間にセラミック板（絶縁体）を配置し、２枚１対の平板状金属電極に通電して放電することにより、空気中の酸素分子（Ｏ２）を解離させてマイナスイオン（アニオン）（Ｏ−）を生成し、次いで他の酸素分子と再結合させることによりオゾン（Ｏ３）が製造されている。【０００４】  また、特許文献２には、２枚の平板状金属電極間にセラミック体を配置して、セラミック体を貫通する気孔において放電が発生して、この放電により原料ガスがプラズマ反応に処理されて、処理ガスとして排出されるプラズマ化学反応装置が開示されている。【０００５】  上記オゾンの製造過程においては、オゾンと共にマイナスイオン（アニオン）も生成されるが、このマイナスイオン（アニオン）も血液浄化や血糖値降下、疲労回復といった各種用途への利用が検討されている。【０００６】  特に近年、鳥インフルエンザや院内感染等への関心が高まるに連れ、感染症の予防手段として、携帯用や室内用のオゾン発生器に対する要望が高まりつつある。
【特許文献１】特開２００８−２２６６７８号
【特許文献２】特開平８−３８８８１号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、本考案者が検討したところ、特許文献１の従来技術である図１に示す装置でオゾンを製造する場合、金属電極の外側主表面に耐水皮膜を設けても、空気中の水分が金属電極の側面と接触するため、上記水分の帯電、発熱によってオゾンの生産効率が低下するとともに、装置自体の耐久性も低下してしまう（例えば、温度６０℃、湿度９０％の雰囲気下で耐久時間が５００時間以下である）ことが判明した。【０００８】  そこで、セラミックなどの誘電体を使用せずとも、また定電圧で放電を行い得るために、金属電極の代わりに導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有する電極材を提案した。しかし、網目状の突出部から放電が発生するものの効率よく放電させるためには条件が足りなかった。【０００９】  また、特許文献２に示されるようにオゾンは安定性が低い物質であり、例えば風（ファンによる強制的な空気流等）により容易に分解されてしまうことから、一定濃度のオゾンを得るためには、高出力（高電圧）の装置で効率的に放電を促し、かつ安価に高濃度のオゾンを得ることは困難であった。【００１０】  本考案は、このような事情の下で、高湿度雰囲気下でファンなど強制的な空気流を必要とせず安定して放電することができ、かつ安価に高濃度のオゾンをマイナスイオン（アニオン）とともに発生し得るオゾン発生装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本考案のオゾン発生装置は、上記の問題点を解決するために
（１）一対の平面状の電極層と、この一対の電極層に高電圧を印加する電源と、
前記一対の電極の平面に対抗する間に平面状のセラミック層などによる誘電体が積層されてなるイオン発生装置であって、
前記一対の電極層は少なくとも一方が、導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有する網目状の電極層で構成した。
（２）また、前記セラミック層の両面に積層する電極層は、前記セラミック層をはみ出して積層され、このはみ出した部分に電極固定部を設けてなることを特徴とする。
（３）またさらに前記電極層とセラミック層と電極層が積層された状態で、対抗する電極層どうしの電極固定部を有するはみ出し部分は、互いに重ならない位置に有してなることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】  本考案によれば、一対の電極層の少なくとも一方を網目状の電極層で構成し、間にセラミック層などの誘電層を介在させることで、従来電極のエッジにしか放電がおこらなかったのに比して、網目状の電極層の前面に放電するようになり、きわめて効率の良い放電効果が得られた。【００１３】  また、電極層は、セラミック層からはみ出して積層されており、はみ出した部分に電極層を固定しているので、固定が容易であるとともに電源を供給し易い。【００１４】  またさらに、対抗する電極層どうしの電極固定部を有するはみ出し部分は、互いに重ならない位置に有してなるので、高電圧をかけてもショートすることはなく安全なオゾン発生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案のオゾン発生装置の一部を示す図である。
【図２】本考案の一対の電極層とその間に介在する誘電体の積層構造を示す説明図である。
【図３】本考案の電極材を構成する網目状部材を主表面側からみたときの部分拡大図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】  本考案は、一対の平面状の電極層３、３と、この一対の電極層３、３に高電圧を印加する電源（図示せず）と、さらに前記一対の電極の平面に対抗する間に平面状のセラミック層などによる誘電体４が積層されてなるイオン発生装置１であることが、大前提になっている。
その前提の下、本考案の電極層３を構成する電極材について説明する。本考案の電極材は、導電性線状材により構成される網目状部材からなり、前記導電性線状材が、チタンからなる線状中心部と、線状中心部外周の少なくとも一部を被覆する酸化チタンからなる外周部とを有している。【００１７】  本考案の電極層３、３は、網目状部材からなるものであり、該網目状部材を主表面側からみたときの説明図を図３に示す。図３に示すように、その主表面形状が、凸形状（図３（ａ））、三角形状（図３（ｂ））等、これらの形状以外の多角形状、円形状、楕円形状等いずれの形状であってもよいが、電極層３、３、誘電体層４、電極層３を重ねたとき、電極層３は、誘電体層４からはみ出し部分３Ｈを有することが望ましい。そして、このはみ出し部分３Ｈに電極固定部分（電極層固定穴５）を設けるようにするとよい。【００１８】  またさらに前記電極層３と誘電体４（セラミック層）と電極層３が積層された状態で、対抗する電極層３、３どうしの電極固定部を有するはみ出し部分３Ｈは、互いに重ならない位置を有してなる。
本実施例では、図３の（ａ）では、凸状の電極層３の上層側３Ｕと下層側３Ｄは、反転して、凸部分が対抗しており、図２に示すように、誘電体層４であるセラミック板を介して積層される（図３（ａ）右側及び図１参照）。【００１９】  このようにして、本考案である一対の電極層３、３とこの電極層３、３の間に介在される誘電体層４が積層されるが、電極層３、３には、はみ出し部分３Ｈがあり、このはみ出し部分３Ｈが電極固定部となると共に、電極固定部の少なくとも一端から電源が供給されるようになっている。具体的には、電極層固定ビス７の少なくとも一方から供給されるようになっている。【００２０】  こうすることで、誘電体層（セラミック層）４の中央部分で上下に重なる電極層３の表面側に放電が起こりイオンが発生するようになる。しかも、高電圧をかけることで、網目状の電極層３における上下で重なり部分全域で放電が起り極めて効率の良いイオンが発生するようになっている。【００２１】  本考案の電極材に用いられる網目状部材は、導電性材料により構成されるものであり、この導電性線状材が２ｍｍ〜１０ｍｍ置きに並行して配置されてなるものが好ましく、２ｍｍ〜８ｍｍ置きに並行して配置されてなるものがより好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍ置きに並行して配置されてなるものがさらに好ましい。【００２２】  導電性線状部材の配置間隔が２ｍｍ未満では、導電性線状材を構成するチタンの成形性が悪いことから所望形状を有する網目状部材を得ることが困難になる。また、導電性線状材の配置間隔が１０ｍｍを超えると、電極として使用したときに所望濃度のオゾンを得ることが困難になる。【００２３】  導電性線状材において、線状中心部の構成材料をチタンにすることにより、本考案の電極材を電極として使用したときに、その発熱を抑制することが可能になる。また、導電性線状材において、外周部の構成材料を酸化チタンにすることにより、本考案の電極材を電極として使用したときに、オゾンを安定して発生することが可能になる。酸化チタンとしては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いることが好ましい。【００２４】  本考案の電極材における、導電性線状材の断面構造としては、チタンからなる線状中心部の断面としては、四角形状あるいは円形状を挙げることができ、図示したもの以外にも、多角形状や楕円形状等任意の断面形状を採ることができる。また、酸化チタンからなる外周部は、通常、線状中心部の断面形状に対応する断面形状を有し、線状中心部の断面形状が四角形状のときは四角形状、線状中心部の断面形状が円形状のときは円形状の断面形状を有するが、両者は必ずしも対応する断面形状を有さなくてもよい。また、導電性線状材の断面形状および断面積は、長さ方向に一定であることが好ましいが、これらも必ずしも一定である必要はない。【００２５】  チタンからなる線状中心部の厚さは、０．３ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましく、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍであることがより好ましく、＿０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであることがさらに好ましい。また、酸化チタンからなる外周部の厚さは、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜２００μｍであることがより好ましく、４０μｍ〜２００μｍであることがさらに好ましい。【���０２６】  酸化チタンからなる外周部は、線状中心部の長さ方向に沿う外周の少なくとも一部を被覆するものであればよいが、線状中心部の長さ方向に沿う外周の全体を被覆するものであることが好ましい。また、本考案の電極材において、線状中心部の長さ方向両端部には、導電性および放電性を確保するため、酸化チタンは被覆されない。【００２７】  なお、本実施例では、上下の電極層３、３を網目状に構成しているが、必ずしも上下の電極層３、３を網目状にすることはない。例えば、下部の電極層３は、網目状ではない。フラットな電極板であっても良い。また、図１中８は、誘電体層４を固定するセラミック層固定ビスであって、フレーム２に固定できるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２８】  本考案の電極層３として構成した電極材は、高湿度雰囲気下でも安定して放電することができ、網目状の電極層３、３とその間に誘電体層４を介在させ、高電圧により、電極層３、３の重なり部分で、電極層３全面に多量の高濃度のオゾンおよびマイナスイオン（アニオン）を発生し得るため、業務用などのオゾン発生器等の各種オゾン発生装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２９】１・・・・オゾン発生装置
２・・・・樹脂製フレーム
３・・・・電極層
４・・・・誘電体層
５・・・・電極層固定穴
６・・・セラミック層固定穴
７・・・・電極層固定ビス
８・・・・セラミック層固定穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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