(57)【要約】【課題】小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化が容易であり、製造工程を簡易なものにすることができる、オゾン発生装置と、その製造方法とを実現する。【解決手段】オゾン発生装置１は、基板２と、電極形成部２２Ａ，２２Ｂと、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、駆動電極３Ａ，３Ｂとを備える。基板２は、第１の主面２ａと、第１の主面２ａと対向する第２の主面２ｂとを有し、誘電体からなる。電極形成部２２Ａ，２２Ｂは、基板２の第１の主面２ａに設けられている凹部からなる。放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、基板２に設けられている貫通孔からなり、第１の主面２ａと第２の主面２ｂとのそれぞれに開口を有し、電極形成部２２Ａ，２２Ｂの間に位置する。駆動電極３Ａ，３Ｂは、電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内部に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面と、前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、誘電体からなる基板と、
前記基板の前記第１の主面に設けられている凹部からなる複数の電極形成部と、
前記基板に設けられている貫通孔からなり、前記第１の主面と前記第２の主面とのそれぞれに開口を有し、前記複数の電極形成部の間に位置する、少なくとも１つの放電孔と、
前記複数の電極形成部の内部に設けられている複数の駆動電極とを備える、オゾン発生装置。
【請求項２】
前記複数の駆動電極の厚みは、前記基板の厚みの８０％以上である、請求項１に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記複数の駆動電極を覆う絶縁膜をさらに備える、請求項１または２に記載のオゾン発生装置。
【請求項４】
第１の主面と、前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、誘電体からなる基板の前記第１の主面に複数の凹部が形成されることで複数の電極形成部が形成される、電極形成部形成工程と、
前記複数の電極形成部の内部に複数の駆動電極が形成される、駆動電極形成工程と、
前記複数の電極形成部の間に貫通孔が形成されることで少なくとも１つの放電孔が形成される、放電孔形成工程と、
を有するオゾン発生装置の製造方法。
【請求項５】
前記電極形成部形成工程において、前記複数の凹部の深さが前記基板の厚みの８０％以上となるように、前記複数の凹部が形成される、請求項４に記載のオゾン発生装置の製造方法。
【請求項６】
前記複数の駆動電極を覆う絶縁膜が形成される、絶縁膜形成工程をさらに備える、請求項４または５に記載のオゾン発生装置の製造方法。
【請求項７】
前記駆動電極形成工程は、
前記基板の前記第１の主面および前記複数の電極形成部の内面に、メッキシード層が形成される、メッキシード層形成工程と、
前記メッキシード層の表面にメッキ層が形成され、前記複数の電極形成部の内部空間が前記メッキ層により充填される、メッキ層形成工程と、
前記メッキ層における前記複数の電極形成部の内部空間に形成された部分を除く部分が除去される、メッキ層不要部分除去工程と、
からなる、請求項４〜６のいずれかに記載のオゾン発生装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア放電を利用してオゾンを発生させるオゾン発生装置と、その製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のオゾン発生装置（例えば特許文献１参照。）の構成例であるオゾン発生装置１００を説明する図である。オゾン発生装置１００は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、第１の誘電体板１０３と、第２の誘電体板１０４と、スペーサ１０５とを備える。第１の電極１０１と第２の電極１０２とは、金属からなり、平板状である。第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とは、ガラスからなる。第１の電極１０１は第１の誘電体板１０３上に設けられており、第２の電極１０２は第２の誘電体板１０４上に設けられている。第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とは、互いに対向するように配置されており、その端部同士がスペーサ１０５を介して接合されている。第１の電極１０１と第２の電極１０２との間には駆動電圧が印加され、第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４との間に形成されている放電空間で放電が生じることによって、酸素を含むガスが放電空間を通過する際に酸素の一部がオゾンとなる。このようにして、オゾン発生装置１００においてオゾンが発生する。放電空間は外部と接続されており、外部から酸素を含むガスが放電空間に導入されるとともに、発生したオゾンが外部に排出される。このような、表面が誘電体で覆われた電極に電圧を印加することで起こる放電は、誘電体バリア放電と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９８３１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オゾン発生装置１００は第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とがスペーサ１０５を介して接合されている構造を有しているため、オゾン発生装置１００を構成する各部材を薄くすると構造強度が低下する。このため、オゾン発生装置１００では、各部材を薄くすることによって小型化や低背化を実現することが困難であった。オゾン発生装置１００では、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間隔を狭くすることで駆動電圧を低くすることができる。しかし、オゾン発生装置１００では、上記の構造強度の問題から、第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とを薄くすることによって第１の電極１０１と第２の電極１０２との間隔を狭くすることができず、駆動電圧を低くすることが困難であった。
【０００５】
また、オゾン発生装置１００の製造においては、第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とのそれぞれに電極を設ける、第１の誘電体板１０３と第２の誘電体板１０４とを接合するなど製造工程が複雑であるため、製造時間を短くすることや製造コストを低くすることが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化が容易であり、製造工程を簡易なものにすることができる、オゾン発生装置と、その製造方法とを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のオゾン発生装置は、基板と、複数の電極形成部と、少なくとも１つの放電孔と、複数の駆動電極とを備える。基板は、第１の主面と、第１の主面と対向する第２の主面とを有し、誘電体からなる。複数の電極形成部は、基板の第１の主面に設けられている凹部からなる。少なくとも１つの放電孔は、基板に設けられている貫通孔からなり、第１の主面と第２の主面とのそれぞれに開口を有し、複数の電極形成部の間に位置する。複数の駆動電極は、複数の電極形成部の内部に設けられている。
【０００８】
本発明のオゾン発生装置では、放電孔と駆動電極との間隔を狭くすることができるため、構造強度が低下することなく、小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化を実現することができる。
【０００９】
本発明のオゾン発生装置では、複数の駆動電極の厚みは、基板の厚みの８０％以上であることが好ましい。
【００１０】
この構成では、駆動電極が厚いため、電界強度が強い部分が広くなり、多くのオゾンを発生させることができる。
【００１１】
本発明のオゾン発生装置では、複数の駆動電極を覆う絶縁膜をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
この構成では、駆動電極が露出して沿面放電が発生することを防ぐことができる。
【００１３】
本発明のオゾン発生装置の製造方法は、第１の主面と、第１の主面と対向する第２の主面とを有し、誘電体からなる基板の第１の主面に複数の凹部が形成されることで複数の電極形成部が形成される、電極形成部形成工程と、複数の電極形成部の内部に複数の駆動電極が形成される、駆動電極形成工程と、複数の電極形成部の間に貫通孔が形成されることで少なくとも１つの放電孔が形成される、放電孔形成工程と、を有する。本発明のオゾン発生装置の製造方法では、基板の第１の主面側のみで各工程が実施されるため、製造時間を短くすることや製造コストを低くすることができる。
【００１４】
本発明のオゾン発生装置の製造方法では、電極形成部形成工程において、複数の凹部の深さが基板の厚みの８０％以上となるように、複数の凹部が形成されることが好ましい。このような製造方法では、駆動電極が厚いため、電界強度が強い部分が広く、多くのオゾンを発生させることができるオゾン発生装置を製造することができる。
【００１５】
本発明のオゾン発生装置の製造方法では、複数の駆動電極を覆う絶縁膜が形成される、絶縁膜形成工程をさらに備えることが好ましい。このような製造方法では、絶縁膜で覆われているために駆動電極が露出しておらず、沿面放電が発生しないオゾン発生装置を製造することができる。
【００１６】
本発明のオゾン発生装置の製造方法では、駆動電極形成工程は、基板の第１の主面および複数の電極形成部の内面に、メッキシード層が形成される、メッキシード層形成工程と、メッキシード層の表面にメッキ層が形成され、複数の電極形成部の内部空間がメッキ層により充填される、メッキ層形成工程と、メッキ層における複数の電極形成部の内部空間に形成された部分を除く部分が除去される、メッキ層不要部分除去工程と、からなることが好ましい。このような製造方法では、複数の電極形成部の内部に複数の駆動電極を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のオゾン発生装置によれば、放電孔と駆動電極との間隔を狭くすることができるため、構造強度が低下することなく、小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化を実現することができる。
【００１８】
また、本発明のオゾン発生装置の製造方法によれば、基板の第１の主面側のみで各工程が実施されるため、製造時間を短くすることや製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るオゾン発生装置を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るオゾン発生装置の製造方法を説明する図である。
【図３】オゾン発生装置において駆動電極の厚さを変更した際の、駆動電極の厚さと放電孔の電界強度分布との関係について説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るオゾン発生装置を説明する図である。
【図５】従来のオゾン発生装置の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係るオゾン発生装置１を説明する図である。図１（Ａ）は、オゾン発生装置１の断面図である。図１（Ｂ）は、オゾン発生装置１の平面図である。なお、図１（Ａ）は、図１（Ｂ）中にＡ−Ａ’で示す位置での断面図である。オゾン発生装置１は、基板２と、駆動電極３Ａ，３Ｂと、絶縁膜４と、端子電極５Ａ，５Ｂと、駆動電圧源６とを備えている。
【００２１】
基板２は、誘電体であるガラスからなる。基板２は、平面視して長方形状の板状であり、厚みが約３００〜５００μｍである。基板２は、第１の主面２ａと、第１の主面２ａと対向する第２の主面２ｂとを有する。基板２は、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、電極形成部２２Ａ，２２Ｂと、を備えている。
【００２２】
図１（Ａ）に示すように、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、基板２を厚み方向に貫通し、第１の主面２ａと第２の主面２ｂとのそれぞれに開口を有する、貫通孔からなる。放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、平面視して基板２の短手方向の長さが約１ｍｍ、基板２の長手方向の長さが約１５０μｍである。また、図１（Ｂ）に示すように、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、平面視して基板２の長手方向に沿って放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの順に並んで設けられている。放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内部の空間は、放電空間である。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、電極形成部２２Ａ，２２Ｂは、基板２の第１の主面２ａに設けられている凹部からなる。図１（Ｂ）に示すように、電極形成部２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ、平面視してコの字状である。
【００２４】
駆動電極３Ａは、電極形成部２２Ａの内部に設けられている。駆動電極３Ｂは、電極形成部２２Ｂの内部に設けられている。電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内部空間は、駆動電極３Ａ，３Ｂによって充填されている。このため、駆動電極３Ａ，３Ｂは、基板２の第１の主面２ａにおいて露出しているが、第２の主面２ｂにおいては露出していない。駆動電極３Ａ，３Ｂは、Ｃｕなどの金属からなる。
【００２５】
図１（Ｂ）に示すように、駆動電極３Ａは、平面視してコの字状の電極であり、第１の電極部３Ａ１と、第２の電極部３Ａ２と、第３の電極部３Ａ３とを備えている。平面視して、第１の電極部３Ａ１は基板２の長手方向に沿って設けられており、第２の電極部３Ａ２と第３の電極部３Ａ３とは基板２の短手方向に沿って設けられており、第１の電極部３Ａ１の一方の端部には第２の電極部３Ａ２が接続されており、他方の端部には第３の電極部３Ａ３が接続されている。第２の電極部３Ａ２と第３の電極部３Ａ３とは、平面視して互いに並行に形成されている。駆動電極３Ｂは、平面視してコの字状の電極であり、第１の電極部３Ｂ１と、第２の電極部３Ｂ２と、第３の電極部３Ｂ３とを備えている。平面視して、第１の電極部３Ｂ１は基板２の長手方向に沿って設けられており、第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ｂ３とは基板２の短手方向に沿って設けられており、第１の電極部３Ｂ１の一方の端部には第２の電極部３Ｂ２が接続されており、他方の端部には第３の電極部３Ｂ３が接続されている。第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ｂ３とは、平面視して互いに並行に形成されている。第１〜第３の電極部３Ａ１〜３Ａ３と第１〜第３の電極部３Ｂ１〜３Ｂ３とは、それぞれ、平面視して、幅が約１５０μｍである。
【００２６】
平面視して、第２の電極部３Ａ２と第３の電極部３Ａ３との間には、放電孔２１Ａと、第２の電極部３Ｂ２の一部と、放電孔２１Ｂとが、基板２の長手方向に沿ってこの順に並んで配置されている。平面視して、第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ｂ３との間には、放電孔２１Ｂと、第３の電極部３Ａ３の一部と、放電孔２１Ｃとが、基板２の長手方向に沿ってこの順に並んで配置されている。すなわち、平面視して、第２の電極部３Ａ２、放電孔２１Ａ、第２の電極部３Ｂ２、放電孔２１Ｂ、第３の電極部３Ａ３、放電孔２１Ｃ、第３の電極部３Ｂ３は、基板２の長手方向に沿って約１５０μｍの間隔で、この順に並んで配置されている。そして、平面視して基板２の長手方向において、放電孔２１Ａは、第２の電極部３Ａ２と第２の電極部３Ｂ２とそれぞれ対向しており、放電孔２１Ｂは、第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ａ３とそれぞれ対向しており、放電孔２１Ｃは、第３の電極部３Ａ３と第３の電極部３Ｂ３とそれぞれ対向している。
【００２７】
平面視して、第１の電極部３Ａ１，３Ｂ１と放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとの基板２の短手方向の間隔は、１５０μｍよりも十分に広い。これにより、第１の電極部３Ａ１，３Ｂ１から放電が発生することを防ぐことができる。
【００２８】
端子電極５Ａ，５Ｂは、基板２の第１の主面２ａに設けられている。端子電極５Ａは、第２の電極部３Ａ２に一部が重なるように設けられている。端子電極５Ｂは、第３の電極部３Ｂ３に一部が重なるように設けられている。端子電極５Ａは駆動電極３Ａと接続されており、端子電極５Ｂは駆動電極３Ｂと接続されている。駆動電圧源６は、端子電極５Ａ，５Ｂの間に接続されている。
【００２９】
絶縁膜４は、基板２の第１の主面２ａにおいて、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと端子電極５Ａ，５Ｂとが設けられている部分を除く部分に設けられている。絶縁膜４は、厚みが約１〜２μｍである。絶縁膜４により駆動電極３Ａ，３Ｂの表面が覆われているため、駆動電極３Ａ，３Ｂが露出して沿面放電が発生することを防ぐことができる。また、平面視して基板２の長手方向において、端子電極５Ａは放電孔２１Ａと基板２の短辺との間における短辺側に設けられており、端子電極５Ａと放電孔２１Ａとの間には絶縁膜４が設けられている。同様に、平面視して基板２の長手方向において、端子電極５Ｂは放電孔２１Ｃと基板２の短辺との間における短辺側に設けられており、端子電極５Ｂと放電孔２１Ｃとの間には絶縁膜４が設けられている。このため、端子電極５Ａと放電孔２１Ａとの間隔及び端子電極５Ｂと放電孔２１Ｃとの間隔が大きくなり、端子電極５Ａと放電孔２１Ａとの間及び端子電極５Ｂと放電孔２１Ｃとの間で沿面放電が発生することを防ぐことができる。
【００３０】
オゾン発生装置１では、駆動電圧源６から端子電極５Ａ，５Ｂに高周波バイアス（駆動電圧）が印加されることで、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内部の空間において、基板２の第１，第２の主面２ａ，２ｂと平行な方向に電界が作用して、放電が発生する。この誘電体バリア放電によって、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ内に存在する酸素からオゾンが発生する。なお、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃで発生したオゾンは、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの第１の主面２ａ側や第２の主面２ｂ側に設けられる送気装置によって、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから外部に送られる。具体的には、酸素を含むガスが放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの一方の開口から供給され、ガスに含まれる酸素が放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内部の空間での誘電体バリア放電によってオゾンとなり、発生したオゾンと残余のガスが放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの他方の開口から排出される。
【００３１】
オゾン発生装置１では、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにおける平面視して基板２の長手方向の長さが約１５０μｍと短く、第２の電極部３Ａ２、放電孔２１Ａ、第２の電極部３Ｂ２、放電孔２１Ｂ、第３の電極部３Ａ３、放電孔２１Ｃ、第３の電極部３Ｂ３における基板２の長手方向の間隔が約１５０μｍと狭い。このため、第２の電極部３Ａ２と第２の電極部３Ｂ２との間隔、第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ａ３との間隔、第３の電極部３Ａ３と第３の電極部３Ｂ３との間隔が狭く、低い駆動電圧でオゾンを発生させることができる。また、オゾン発生装置１では、製造において複数の部材を接合する必要がないので、製造工程を簡易なものにすることができる。また、オゾン発生装置１では、全体の高さが基板２の厚み程度となるため、従来のオゾン発生装置に比べて大幅な低背化を実現することができる。また、第２の電極部３Ｂ２と第３の電極部３Ａ３とは、それぞれの両側に配置されている放電孔に駆動電圧を印加する共通の電極部として機能するので、放電孔のそれぞれに対応する２つの電極部が設けられている場合よりも基板２の面積を小さくすることができ、オゾン発生装置１の小型化を実現することができる。このように、オゾン発生装置１では、構造強度が低下することなく、小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化を実現することができる。
【００３２】
次に、オゾン発生装置１の製造方法の一例について説明する。図２は、オゾン発生装置１の製造方法の一例を説明する図であり、製造工程の各段階での断面図を例示している。
【００３３】
図２（Ｓ１）は、電極形成部形成工程を示す。電極形成部形成工程では、平面視して長方形状の板状であり、平坦な第１の主面２ａと、第１の主面２ａと対向し、平坦な第２の主面２ｂとを有し、ガラスからなる基板２が用意され、基板２の第１の主面２ａの一部に対してブラスト材が吹き付けられるサンドブラスト処理が施され、基板２の一部が所定の深さまで研削される。これにより、電極形成部２２Ａ，２２Ｂが形成される。
【００３４】
図２（Ｓ２）は、電極形成部形成工程の次に実施される、メッキシード層形成工程を示す。メッキシード層形成工程は、駆動電極形成工程の一部である。メッキシード層形成工程では、スパッタリング法やＣＶＤ法などにより、基板２の第１の主面２ａおよび電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内面に、Ｃｕからなるメッキシード層３１が形成される。
【００３５】
図２（Ｓ３）は、メッキシード層形成工程の次に実施される、メッキ層形成工程を示す。メッキ層形成工程は、駆動電極形成工程の一部である。メッキ層形成工程では、メッキシード層３１の表面に、メッキ法によりＣｕからなるメッキ層３２が形成される。このとき、電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内部空間は、メッキ層３２により充填される。
【００３６】
図２（Ｓ４）は、メッキ層形成工程の次に実施される、メッキ層不要部分除去工程を示す。メッキ層不要部分除去工程は、駆動電極形成工程の一部である。メッキ層不要部分除去工程では、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などにより、メッキ層３２における電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内部空間に形成された部分を除く部分、すなわちメッキ層３２の不要部分が除去され、電極形成部２２Ａ，２２Ｂの内部に駆動電極３Ａ，３Ｂが形成される。
【００３７】
図２（Ｓ５）は、メッキ層不要部分除去工程の次に実施される、絶縁膜形成工程を示す。絶縁膜形成工程では、基板２の第１の主面２ａと駆動電極３Ａ，３Ｂの表面とを覆うように、ＳｉＯ２などの絶縁性材料からなる絶縁膜４が形成される。
【００３８】
図２（Ｓ６）は、絶縁膜形成工程の次に実施される、端子電極形成工程を示す。端子電極形成工程では、絶縁膜４の一部がエッチング法により除去されることで絶縁膜に開口部が形成され、開口部にメッキ法によりＣｕからなる端子電極５Ａ，５Ｂが形成される。
【００３９】
図２（Ｓ７）は、端子電極形成工程の次に実施される、放電孔形成工程を示す。放電孔形成工程では、絶縁膜４の一部と基板２の第１の主面２ａの一部とに対してブラスト材が吹き付けられるサンドブラスト処理が施され、絶縁膜４の一部が除去されるとともに、基板２の一部が第１の主面２ａから第２の主面２ｂまで研削される。これにより、放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが形成される。
【００４０】
以上の製造方法で、本実施形態のオゾン発生装置１を製造することができる。この製造方法では、基板２の第１の主面２ａ側のみで各工程が実施されるため、製造時間を短くすることや製造コストを低くすることができる。
【００４１】
次に、駆動電極の厚さと、放電孔における電界強度分布との関係について説明する。図３は、オゾン発生装置において駆動電極の厚さを変更した際の、駆動電極の厚さと、放電孔の電界強度分布との関係について説明する図である。なお、
図３（Ａ）は、本発明の第１の実施例に係るオゾン発生装置１Ａにおける、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置１Ａにおいて、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは５０μｍである。すなわち、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは、基板２の厚みの１６．７％である。オゾン発生装置１Ａは、基板２と駆動電極３Ａ，３Ｂの厚み以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。オゾン発生装置１Ａでは、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約１００μｍまでの部分の電界強度が最も強く、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約１００μｍから深さ約２００μｍまでの部分の電界強度は０．７５×１０７〜１．００×１０７Ｖ／ｍであった。また、放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約２００μｍから深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、深さ約２００μｍから第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度が最も弱く、０．５０×１０７〜０．７５×１０７Ｖ／ｍであった。
【００４２】
図３（Ｂ）は、本発明の第２の実施例に係るオゾン発生装置１Ｂにおける、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置１Ｂにおいて、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは１００μｍである。すなわち、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは、基板２の厚みの３３．３％である。オゾン発生装置１Ｂは、基板２と駆動電極３Ａ，３Ｂの厚み以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。
【００４３】
オゾン発生装置１Ｂでは、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約１５０μｍまでの部分の電界強度が最も強く、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約１５０μｍから深さ約２５０μｍまでの部分の電界強度は０．７５×１０７〜１．００×１０７Ｖ／ｍであった。また、放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約２５０μｍから深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、深さ約２５０μｍから第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度が最も弱く、０．５０×１０７〜０．７５×１０７Ｖ／ｍであった。
【００４４】
図３（Ｃ）は、本発明の第３の実施例に係るオゾン発生装置１Ｃにおける、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置１Ｃにおいて、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは１５０μｍである。すなわち、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは、基板２の厚みの５０．０％である。オゾン発生装置１Ｃは、基板２と駆動電極３Ａ，３Ｂの厚み以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。
【００４５】
オゾン発生装置１Ｃでは、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約２００μｍまでの部分の電界強度が最も強く、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。また、放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約２００μｍから深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、深さ約２００μｍから第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度は０．７５×１０７〜１．００×１０７Ｖ／ｍであった。
【００４６】
図３（Ｄ）は、本発明の第４の実施例に係るオゾン発生装置１Ｄにおける、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置１Ｄにおいて、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは２００μｍである。すなわち、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは、基板２の厚みの６６．７％である。オゾン発生装置１Ｄは、基板２と駆動電極３Ａ，３Ｂの厚み以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。
【００４７】
オゾン発生装置１Ｄでは、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約２５０μｍまでの部分の電界強度が最も強く、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。また、放電孔２１Ｂの内部空間における、深さ約２５０μｍから深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、深さ約２５０μｍから第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度は０．７５×１０７〜１．００×１０７Ｖ／ｍであった。
【００４８】
図３（Ｅ）は、本発明の第５の実施例に係るオゾン発生装置１Ｅにおける、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置１Ｅにおいて、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは２５０μｍである。すなわち、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みは、基板２の厚みの８３．３％である。オゾン発生装置１Ｅは、基板２と駆動電極３Ａ，３Ｂの厚み以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。
【００４９】
オゾン発生装置１Ｅでは、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、第１の主面２ａ側の開口の近傍から第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度は、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。言い換えれば、放電孔２１Ｂの内部空間全体において、電界強度は、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。
【００５０】
図３（Ｆ）は、比較例に係るオゾン発生装置２００における、放電孔２１Ｂの電界強度分布を示す図である。オゾン発生装置２００は、基板２を厚み方向に貫通し、第１の主面２ａと第２の主面２ｂとのそれぞれに開口を有する、貫通孔である電極形成部と、電極形成部の内部に設けられている駆動電極２０３Ａ，２０３Ｂとを有する。オゾン発生装置２００においては、電極形成部の内部空間は、駆動電極２０３Ａ，２０３Ｂによって充填されている。オゾン発生装置２００において、基板２の厚みは３００μｍであり、駆動電極２０３Ａ，２０３Ｂの厚みは３００μｍである。すなわち、駆動電極２０３Ａ，２０３Ｂの厚みは、基板２の厚みと等しい。オゾン発生装置２００は、基板２の厚みと、駆動電極２０３Ａ，２０３Ｂ以外は、第１の実施形態のオゾン発生装置１と同じである。
【００５１】
オゾン発生装置２００では、放電孔２１Ｂの内部空間における、第１の主面２ａ側の開口の近傍から深さ約３００μｍまでの部分、すなわち、第１の主面２ａ側の開口の近傍から第２の主面２ｂ側の開口の近傍までの部分の電界強度は、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。言い換えれば、放電孔２１Ｂの内部空間全体において、電界強度は、１．０×１０７〜１．２５×１０７Ｖ／ｍであった。
【００５２】
このように、本発明の第１〜第５の実施例に係るオゾン発生装置１Ａ〜１Ｅでは、比較例に係るオゾン発生装置２００と同様に、放電孔の内部空間における電界強度は非常に強いものであり、誘電体バリア放電によって、放電孔内に存在する酸素からオゾンが発生する。そして、駆動電極が厚くなるほど、電界強度が強い部分は広くなり、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みが基板２の厚みの８０％以上である場合には、比較例に係るオゾン発生装置２００と同等の電界強度分布になる。電界強度が強い部分が広いほど、より多くのオゾンを発生させることができるため、駆動電極３Ａ，３Ｂの厚みが基板２の厚みの８０％以上であることが好ましい。
【００５３】
《第２の実施形態》
図４は、本発明の第２の実施形態に係るオゾン発生装置５１を説明する平面図である。オゾン発生装置５１は、第１の実施形態の放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに代えて、放電孔５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを備える。放電孔５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、平面視した際の形状が異なるとともに、基板２の短手方向に沿って設けられている５つの貫通孔からなる点が第１の実施形態の放電孔２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと異なる。本実施形態に係るオゾン発生装置５１も、第１の実施形態と同様に、構造強度が低下することなく、小型化や低背化、駆動電圧の低電圧化を実現することができる。以上に説明した各実施形態のように本発明は実施できるが、各実施形態はあくまで例示であり、本発明の作用効果は特許請求の範囲の構成であれば、どのような構成であっても得ることができる。例えば、駆動電極や放電孔の平面視した際の形状は、他の形状であってもよい。製造方法についても、サンドブラスト法ではなく、エンドミルによる切削法やエッチング法などにより、電極形成部や放電孔が形成されてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ〜１Ｅ，５１…オゾン発生装置
２…基板
３Ａ，３Ｂ…駆動電極
３Ａ１，３Ｂ１…第１の電極部
３Ａ２，３Ｂ３…第２の電極部
３Ａ２，３Ｂ３…第３の電極部
４…絶縁膜
５Ａ，５Ｂ…端子電極
６…駆動電圧源
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…放電孔
２２Ａ，２２Ｂ…電極形成部
３１…メッキシード層
３２…メッキ層
【図１】
2013234081.tif 000003
【図２】
2013234081.tif 000004
【図４】
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【図５】
2013234081.tif 000006
【図３】
2013234081.tif 000007