(57)【要約】【課題】保護層の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できるオゾン発生素子及びその製造方法を提供することである。【解決手段】積層体１２は、誘電体層１８ａ〜１８ｅが積層されて構成されている。放電電極１４は、誘電体層１８ａ上に設けられている。誘導電極１６は、誘電体層１８ｂ上に設けられることにより誘電体層１８ａを介して放電電極１４に対向している。保護層２０は、放電電極１４を覆うように誘電体層１８ａ上に設けられ、かつ、ガラスセラミックからなる。【選択図】図１
2013166660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられている放電電極と、
前記誘電体層を介して前記放電電極に対向している誘導電極と、
前記放電電極を覆うように前記誘電体層上に設けられ、かつ、ガラスセラミックからなる保護層と、
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】
前記誘電体層は、ガラスセラミックからなること、
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】
前記保護層と前記誘電体層とは同じ材料からなること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項４】
前記保護層の厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下であること、
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】
前記放電電極及び前記誘導電極は、銀を含むこと、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオゾン発生素子。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のオゾン発生素子の製造方法であって、
前記誘電体層と前記保護層とを同時に焼成すること、
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、放電により酸素からオゾンを生成する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。該オゾン発生素子は、誘電体基板を挟んで放電電極と誘導電極とが対向している。放電電極及び誘導電極はそれぞれ、ガラスからなる保護膜により覆われている。以上のように構成されたオゾン発生素子では、放電電極と誘導電極との間に交流高電圧が印加されることによって、放電電極の周囲に放電が発生する。これにより、放電電極の周囲の酸素によりオゾンが生成される。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、放電時に放電電極の温度が上昇する。ガラスは比較的に低い耐熱性しか有していないので、ガラスからなる保護膜は放電電極の温度の上昇によって劣化する。その結果、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、放電電極が炭化し、オゾンの発生量が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、保護層の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できるオゾン発生素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係るオゾン発生素子は、誘電体層と、前記誘電体層上に設けられている放電電極と、前記誘電体層を介して前記放電電極に対向している誘導電極と、前記放電電極を覆うように前記誘電体層上に設けられ、かつ、ガラスセラミックからなる保護層と、を備えていること、を特徴とする。
【０００７】
前記オゾン発生素子の製造方法であって、前記誘電体層と前記保護層とを同時に焼成すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護層の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】オゾン発生素子の分解斜視図である。
【図２】比較例に係るオゾン発生素子の分解斜視図である。
【図３】第１の実験の結果を示すグラフである。
【図４】第３の実験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（オゾン発生素子の構成）
以下に、一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、オゾン発生素子１０の分解斜視図である。図１において、積層方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときに、オゾン発生素子１０の長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義し、オゾン発生素子１０の短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。
【００１２】
オゾン発生素子１０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等に用いられる。図１に示すように、オゾン発生素子１０は、積層体１２、放電電極１４、誘導電極１６、保護層２０、外部電極２４ａ，２４ｂ及びビアホール導体ｖ１〜ｖ７を備えている。
【００１３】
積層体１２は、ガラスセラミックからなる長方形状の基板であり、具体的にはＬＴＣＣ基板である。ＬＴＣＣ基板の材料の一例は、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3ガラスとＡｌ2Ｏ3フィラーとの混合物からなるガラスセラミックである。積層体１２は、長方形状をなす誘電体層１８（１８ａ〜１８ｅ）がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。誘電体層１８の厚みは、例えば、５０μｍ以上２５０μｍ以下である。本実施形態では、誘電体層１８の厚みは、１３０μｍである。
【００１４】
放電電極１４は、誘電体層１８ａの表面上に設けられており、銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料を含む線状の導体層である。放電電極１４は、図１に示すように、対向部１４ａ及び接続部１４ｂを含んでいる。対向部１４ａは、ｘ軸方向の負方向側に向かって突出した半周分の長さを有する円弧をなしている。接続部１４ｂは、対向部１４ａのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されており、Ｌ字型をなしている。すなわち、接続部１４ｂは、対向部１４ａのｙ軸方向の正方向側の端部からｘ軸方向の正方向側に向かって延在し、更に、ｙ軸方向の負方向側に向かって折れ曲がっている。接続部１４ｂにおいて対向部１４ａと接続されている端部と反対側の端部ｔａは、誘電体層１８ａの対角線の交点近傍に位置している。また、放電電極１４の厚みは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、放電電極１４の厚みは、１０μｍである。
【００１５】
誘導電極１６は、誘電体層１８ｂの表面上に設けられており、銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料を含む線状の導体層である。誘導電極１６は、図１に示すように、対向部１６ａ及び接続部１６ｂを含んでいる。対向部１６ａは、ｘ軸方向の負方向側に向かって突出した半周分の長さを有する円弧をなしている。誘導電極１６の対向部１６ａは、誘電体層１８ａを介して放電電極１４の対向部１４ａに対向している。また、対向部１６ａの線幅は、対向部１４ａの線幅よりも太い。これにより、対向部１６ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、対向部１４ａを包含している。接続部１６ｂは、対向部１６ａのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されており、該端部からｘ軸方向の正方向側に向かって延在している。接続部１６ｂにおいて対向部１６ａと接続されている端部と反対側の端部ｔｂは、誘電体層１８ｂのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の負方向側の角近傍に位置している。また、誘導電極１６の厚みは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、誘導電極１６の厚みは、１０μｍである。
【００１６】
外部電極２４ａは、誘電体層１８ｄの裏面上に設けられており、楕円形状をなしている。外部電極２４ａは、誘電体層１８ｄの対角線の交点近傍に位置している。これにより、外部電極２４ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１４ｂの端部ｔａと重なっている。外部電極２４ａは、銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料を含む導体層である。また、外部電極２４ａの表面には、防錆のために酸化ルテニウムからなる高抵抗ペーストが施されている。なお、防錆のためにはニッケルめっき及びすずめっき等のめっきを用いてもよいが、めっきの場合はオゾンの発生量が低下するおそれがあるため、抵抗ペーストが好ましい。
【００１７】
外部電極２４ｂは、誘電体層１８ｄの裏面上に設けられており、楕円形状をなしている。外部電極２４ｂは、誘電体層１８ｄのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の負方向側の角近傍に位置している。これにより、外部電極２４ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６ｂの端部ｔｂと重なっている。外部電極２４ｂは、銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料を含む導体層である。また、外部電極２４ｂの表面には、防錆のためにニッケルめっき及びすずめっきが施されている。
【００１８】
誘電体層１８ｅには、開口Ｏ１，Ｏ２が設けられている。開口Ｏ１，Ｏ２はそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部電極２４ａ，２４ｂと重なっている。これにより、外部電極２４ａ，２４ｂは、積層体１２のｚ軸方向の負方向側の主面から外部に露出している。
【００１９】
ビアホール導体ｖ１〜ｖ４はそれぞれ、誘電体層１８ａ〜１８ｄをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることによって１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ１〜ｖ４は、接続部１４ｂの端部ｔａと外部電極２４ａとを接続している。これにより、放電電極１４は、外部電極２４ａに接続されている。ビアホール導体ｖ１〜ｖ４は、誘電体層１８ａ〜１８ｄに設けられたビアホールに銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料が充填されることにより作製される。
【００２０】
ビアホール導体ｖ５〜ｖ７はそれぞれ、誘電体層１８ｂ〜１８ｄをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることによって１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ５〜ｖ７は、接続部１６ｂの端部ｔｂと外部電極２４ｂとを接続している。これにより、誘導電極１６は、外部電極２４ｂに接続されている。ビアホール導体ｖ５〜ｖ７は、誘電体層１８ｂ〜１８ｄに設けられたビアホールに銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料が充填されることにより作製される。
【００２１】
保護層２０は、放電電極１４全体を覆うように誘電体層１８ａ上に設けられているガラスセラミックからなる層であり、放電電極１４が炭化したり積層体１２から剥離したりすることを防止する役割を果たす。保護層２０は、誘電体層１８と同じ長方形状をなしており、誘電体層１８ａのｚ軸方向の正方向側に積層されている。また、保護層２０は、誘電体層１８と同じ材料からなり、例えば、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3ガラスとＡｌ2Ｏ3フィラーとの混合物からなるガラスセラミックからなる。保護層２０の厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
以上のように構成されたオゾン発生素子１０において、外部電極２４ａ，２４ｂ間とには、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４０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚであって、ピークツーピークが６ｋＶ〜７ｋＶの交流電圧が挙げられる。交流高電圧が外部電極２４ａ，２４ｂ間に印加されると、放電電極１４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１４の外縁近傍から電子が放出されて積層体１２に付与される現象と、その電子が積層体１２から放電電極１４に戻る現象とが繰り返し発生する。これにより、放電電極１４の周辺には、放電が発生し、放電電極１４近傍を通過する酸素から放電により、積層体１２の表面近傍でオゾンが生成される。
【００２３】
（オゾン発生素子の製造方法）
次に、オゾン発生素子１０の製造方法について図１を参照しながら説明する。なお、以下では、一つのオゾン発生素子１０の製造方法について説明を行うが、実際には、大判のマザーセラミックグリーンシートが積層されてマザー積層体が作製され、更に、マザー積層体がカットされることにより、複数の積層体が同時に作製される。
【００２４】
まず、誘電体層１８及び保護層２０となるべきセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3ガラスの粉末とＡｌ2Ｏ3フィラーとの混合物からなるガラスセラミックスラリーを作製する。そして、得られたガラスセラミックスラリーをドクターブレード法により、ＰＥＴのキャリアフィルム上にシート状に形成して乾燥させ、誘電体層１８及び保護層２０となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
【００２５】
次に、誘電体層１８ａ〜１８ｄとなるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体ｖ１〜ｖ７を形成する。具体的には、誘電体層１８ａ〜１８ｄとなるべきセラミックグリーンシートにレーザービームを照射してビアホールを形成する。更に、ビアホールに対して、銀や銅、パラジウム、酸化ルテニウム等の導体材料を含むペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体ｖ１〜ｖ７を形成する。
【００２６】
次に、誘電体層１８ｅとなるべきセラミックグリーンシートに対してパンチ等によって打ち抜き加工を施して開口Ｏ１，Ｏ２を形成する。
【００２７】
次に、図１に示すように、誘電体層１８ａ，１８ｂとなるべきセラミックグリーンシートの表面上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法により塗布することにより、放電電極１４及び誘導電極１６を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、銀粉末、銅粉末、パラジウム粉末又は酸化ルテニウム等の金属粉末に、ワニス及び溶剤が加えられたものである。
【００２８】
次に、図１に示すように、誘電体層１８ｄとなるべきセラミックグリーンシートの裏面上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法により塗布することにより、外部電極２４ａ，２４ｂとなる銀電極又は銅電極を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、銀粉末又は銅粉末に、ワニス及び溶剤が加えられたものである。
【００２９】
次に、保護層２０及び誘電体層１８ａ〜１８ｅとなるべきセラミックグリーンシートをｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように１枚ずつ積層及び仮圧着して、未焼成のマザー積層体を形成する。この後、マザー積層体に対して熱圧着により本圧着を行う。
【００３０】
次に、マザー積層体を個別の未焼成の積層体１２にカットする。
【００３１】
次に、未焼成の積層体１２に、脱バインダー処理及び焼成を施す。これにより、誘電体層１８及び保護層２０が同時に焼成される。
【００３２】
最後に、外部電極２４ａ，２４ｂとなる銀電極又は銅電極の表面に、酸化ルテニウムからなる高抵抗ペーストを塗布して焼成することにより、外部電極２４ａ，２４ｂを形成する。以上の工程により、オゾン発生素子１０が完成する。
【００３３】
（効果）
以上のように構成されたオゾン発生素子１０によれば、保護層２０の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、放電時に放電電極の温度が上昇する。ガラスは比較的に低い耐熱性しか有していないので、ガラスからなる保護膜は放電電極の温度の上昇によって劣化する。その結果、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、放電電極が十分に保護されずに炭化し、オゾンの発生量が低下してしまう。
【００３４】
一方、オゾン発生素子１０では、保護層２０はガラスセラミックからなる。ガラスセラミックは、ガラスに比べて耐熱性に優れている。そのため、ガラスセラミックからなる保護層２０は、ガラスからなる保護膜に比べて、放電時に劣化しにくい。その結果、オゾン発生素子１０では、放電電極１４が炭化することが抑制されるようになり、オゾンの発生量の低下が抑制される。
【００３５】
また、オゾン発生素子１０では、以下の理由によっても保護層２０の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できる。より詳細には、保護層に含有されているガラスの割合が高くなるにしたがって、放電電極内の導体材料が保護層に拡散しやすくなる。よって、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、ガラスからなる保護層に導体材料が拡散しやすい。そのため、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、保護層が劣化しやすい。特に、導体材料が銀を含む場合には、導体材料が保護層に拡散しやすくなる。
【００３６】
一方、オゾン発生素子１０では、保護層２０がガラスセラミックからなる。そのため、保護層２０に含有されているガラスの割合は、特許文献１に記載の保護層に含有されているガラスの割合よりも低い。したがって、保護層２０内に放電電極１４の導体材料が拡散しにくい。よって、オゾン発生素子１０では、放電電極１４の劣化が発生しにくい。
【００３７】
また、オゾン発生素子１０では、製造工程数を減らすことが可能である。より詳細には、特許文献１に記載のオゾン発生素子では、保護膜は、耐熱性に劣るガラスからなる。そのため、保護膜の焼成温度は、放電電極及び誘導電極の焼成温度よりも低い。よって、放電電極及び誘導電極の焼成と保護膜の焼成とは別々の工程により行われなければならなかった。
【００３８】
一方、オゾン発生素子１０では、保護層２０は、耐熱性に優れたガラスセラミックからなる。そのため、保護層２０の焼成温度と放電電極１４及び誘導電極１６の焼成温度とを近づけることができる。これにより、放電電極１４、誘導電極１６及び保護層２０を同時に焼成することが可能となる。その結果、オゾン発生素子１０の製造工程数を減らすことが可能となる。
【００３９】
また、オゾン発生素子１０では、誘電体層１８としてガラスセラミックを用いているため、放電電極１４、誘導電極１６、外部電極２４ａ，２４ｂ及びビアホール導体ｖ１〜ｖ７にプラチナや金等の高価な材料ではなく、銀や銅等の安価な材料が用いられている。そのため、オゾン発生素子１０の製造コストが低減される。
【００４０】
また、オゾン発生素子１０では、誘電体層１８の厚みが５０μｍ以上２５０μｍ以下であるので、比較的に低い印加電圧で駆動させることが可能である。比較的に低い印加電圧とは、例えば、ピークツーピークが８ｋＶ以下である印加電圧である。
【００４１】
（実験）
本願発明者は、オゾン発生素子１０が奏する効果を明確にするために、以下に説明する第１の実験ないし第３の実験を行った。第１の実験において、オゾン発生素子１０の第１のサンプル及び以下に説明する比較例に係るオゾン発生素子の第２のサンプルを５個ずつ作製した。そして、未使用状態の第１のサンプル及び第２のサンプルを駆動させて、時間経過とオゾン濃度との関係を調べた。
【００４２】
まず、比較例に係るオゾン発生素子について図面を参照しながら説明する。図２は、比較例に係るオゾン発生素子１１０の分解斜視図である。図２において、オゾン発生素子１１０の法線方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときに、オゾン発生素子１１０の長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義し、オゾン発生素子１１０の短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。
【００４３】
オゾン発生素子１１０は、誘電体基板１１２、放電電極１１４、誘導電極１１６、保護層１２０，１２２、外部電極１２４ａ，１２４ｂ及びビアホール導体ｖ１０を備えている。誘電体基板１１２は、長方形状のアルミナ基板である。放電電極１１４は、放電電極１４と同じ形状を有しており、誘電体基板１１２のｚ軸方向の正方向側の主面に設けられている。誘導電極１１６は、誘導電極１６と同じ形状を有しており、誘電体基板１１２のｚ軸方向の負方向側の主面に設けられている。
【００４４】
外部電極１２４ａは、誘電体基板１１２のｚ軸方向の負方向側の主面の対角線の交点近傍に設けられている。ビアホール導体ｖ１０は、誘電体基板１１２をｚ軸方向に貫通しており、放電電極１１４と外部電極１２４ａとを接続している。
【００４５】
外部電極１２４ｂは、誘電体基板１１２のｚ軸方向の負方向側の主面に設けられており、誘導電極１１６と接続されている。
【００４６】
保護層１２０は、放電電極１１４の全面を覆う長方形状のガラスからなる誘電体層である。保護層１２０は、誘電体基板１１２のｚ軸方向の正方向側の主面上に積層される。
【００４７】
保護層１２２は、誘導電極１１６の全面を覆う長方形状のガラスからなる誘電体層である。保護層１２２は、誘電体基板１１２のｚ軸方向の負方向側の主面上に積層される。また、保護層１２２には、開口Ｏ１１，Ｏ１２が設けられている。外部電極１２４ａ，１２４ｂはそれぞれ、開口Ｏ１１，Ｏ１２を介して外部に露出している。
【００４８】
実験条件は、以下の通りである。
印加電圧のピークツーピーク：６．５ｋＶ
印加電圧の周波数：６０Ｈｚ
オゾン濃度の測定：サンプルをシリンジに入れ、オゾンを１．５Ｌ／分の速度で吸引して、オゾン濃度計（荏原実業社製ＥＧ−３０００）にて測定した。
【００４９】
図３は、第１の実験の結果を示すグラフである。縦軸はオゾン濃度を示し、横軸は時間を示している。図３のグラフでは、５個の第１のサンプルのオゾン濃度の平均及び５個の第２のサンプルのオゾン濃度の平均を示した。
【００５０】
図３によれば、第２のサンプルでは、時間経過に伴ってオゾン濃度が低下している。これは、保護層１２０が劣化することにより、放電電極１１４が炭化しているためであると考えられる。
【００５１】
一方、第１のサンプルでは、時間が経過してもオゾン量が大きく変化していない。これは、保護層２０の劣化が抑制されることによって、放電電極１４が炭化することが抑制されているためであると考えられる。以上より、オゾン発生素子１０では、保護層２０の材料にガラスセラミックが用いられることにより、オゾンの発生量の低下が抑制されることが分かる。
【００５２】
次に、本願発明者は、第２の実験として、第１のサンプル及び第２のサンプルを常温下で駆動させて、耐久試験を行った。耐久試験の実験条件は以下の通りである。
【００５３】
気温：２０℃〜３０℃
湿度：２０％ＲＨ〜７０％ＲＨ
印加電圧のピークツーピーク：６．５ｋＶ
印加電圧の周波数：６０Ｈｚ
【００５４】
本願発明者は、第１のサンプル及び第２のサンプルに対して、５０秒間にわたって印加電圧を印加した後に１０秒間にわたって印加電圧の印加を停止するサイクルを繰り返した。その結果、第２のサンプルは、１０００時間の耐久試験によって、放電電極１１４が炭化して焦げ付いて、オゾンを発生しなくなった。一方、第１のサンプルは、２０００時間の耐久試験によっても、放電電極１４が炭化せずに、オゾンを発生し続けた。以上より、オゾン発生素子１０は、保護層２０がガラスセラミックからなることにより、高い耐久性を有していることが分かる。
【００５５】
次に、本願発明者は、保護層２０の厚みの適切な範囲を調べるために、以下に説明する第３の実験を行った。具体的には、本願発明者は、保護層２０の厚みが３０μｍである第３のサンプル、保護層２０の厚みが１００μｍである第４のサンプル、保護層２０の厚みが１５０μｍである第５のサンプル及び保護層２０の厚みが２００μｍである第６のサンプルを作製した。保護層２０の厚みは、基板をダイサーカットした後、樹脂固めを行ってから研磨し、断面を出した後、光学顕微鏡で測定した。そして、第３のサンプルないし第６のサンプルにおいて、オゾンが発生する印加電圧のピークツーピークを調べた。以下に実験結果を示す。
【００５６】
第３のサンプル：４ｋＶ
第４のサンプル：６ｋＶ
第５のサンプル：８ｋＶ
第６のサンプル：１１．５ｋＶ
【００５７】
以上のように、第３のサンプルないし第６のサンプルにおいて、４ｋＶ〜１１．５ｋＶの印加電圧が印加されることによって、オゾンが発生することが確認された。ただし、オゾン発生素子１０の駆動回路の設計の観点からは、オゾン発生素子１０が１０ｋＶ以下のピークツーピークを有する印加電圧で駆動することが好ましい。よって、保護層２０の厚みは、１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５８】
図４は、第３の実験の結果を示すグラフである。縦軸はオゾン濃度を示し、横軸は時間を示している。図４によれば、保護層２０の厚みが薄くなるにしたがってオゾン濃度が高くなっていることが分かる。よって、保護層２０は、薄い方が好ましい。第３の実験では、保護層２０の厚みが３０μｍ以上であれば問題なくオゾン発生素子１０が動作することが確認できた。よって、保護層２０の厚みは、３０μｍ以上であることが好ましい。なお、第６のサンプルについては初期印加電圧が高かったため、今回のサンプルの回路設計では継続測定が困難と判断し、測定を中断した。そのため、図４には第６のサンプルのグラフは示していない。
【００５９】
（その他の実施形態）
本発明に係るオゾン発生素子及びその製造方法は、前記実施形態に係るオゾン発生素子１０及びその製造方法に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００６０】
なお、オゾン発生素子１０において、誘電体層１８が積層された積層体１２が用いられる代わりに、誘電体基板が用いられてもよい。
【００６１】
また、オゾン発生素子１０において、誘電体層１８と保護層２０とが異なる材料からなっていてもよい。例えば、誘電体層１８と保護層２０とが異なるガラスセラミック材料からなっていてもよい。あるいは、誘電体層１８がアルミナ基板からなり、保護層２０がガラスセラミックからなっていてもよい。ただし、誘電体層１８と保護層２０とが同じ材料からなっている場合には、誘電体層１８と保護層２０との密着性が高くなり、界面に剥離やクラック等が生じるのを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明は、オゾン発生素子及びその製造方法に有用であり、特に、保護層の劣化によるオゾンの発生量の低下を抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【００６３】
１０  オゾン発生素子
１２  積層体
１４  放電電極
１４ａ，１６ａ  対向部
１４ｂ，１６ｂ  接続部
１６  誘導電極
１８ａ〜１８ｅ  誘電体層
２０  保護層
２４ａ，２４ｂ  外部電極
【図１】
2013166660.tif 000003
【図２】
2013166660.tif 000004
【図３】
2013166660.tif 000005
【図４】
2013166660.tif 000006