(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の電極と、
この一方の電極と間隙をおいて配置され、一方の電極との間に高電圧が印加される他方の電極とを備え、
一方の電極は少なくとも一種の金属からなる金属製基板を有し、一方の電極の他方の電極側に、金属製基板の金属を主成分とする下部誘電体と、金属製基板の金属以外の金属を主成分とする上部誘電体とが順次設けられ、
上部誘電体の厚さは下部誘電体の厚さより大きくなっていることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
金属製基板はアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、チタンのうちの少なくとも一種の金属からなることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
下部誘電体の厚さは１ｎｍ−１０μｍとなっていることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理設備、空気清浄器、脱臭装置などに使用されるオゾン発生装置に係り、とりわけ高誘電率の誘電体を電極に密着性良く接着することができるオゾン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりオゾン発生装置として一方の電極と、この一方の電極と間隙をおいて配置された他方の電極と、これら一方の電極と他方の電極間に高電圧を印加する高電圧電源とを備えたものが知られている。また一方の電極表面には、誘電体が設けられる。
【０００３】
このようなオゾン発生装置において、一方の電極と他方の電極との間に原料ガス（空気または酸素）が供給される。この間、一方の電極と他方の電極間に高電圧が印加されて、一方の電極と他方の電極との間に無声放電が発生し、この放電により原料ガスからオゾンが生成する。
【０００４】
このようなオゾン発生装置に使用される部材については、耐オゾン性が必要とされるため、電極および誘電体としてはステンレス鋼、ガラス、石英、セラミック、砂、アスベスト、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂などが用いられ、また乾燥状態では、鉄やアルミニウムを使用することもできる。
【０００５】
オゾン発生装置の部材の材料選定は、従来より酸化力の強いオゾンだけでなく、励起した酸素原子と窒素分子、複製する窒素酸化物、さらに吸湿して生じる硝酸に対する耐久性も考慮して行われる。
【０００６】
また、他方の電極は冷却水により冷却されるが、この場合、冷却効率を低下させるスライム生成、錆、土砂の混入を防止するとともに、腐食の原因となるｐＨあるいは各種イオン顔料などを考慮して、冷却水質を向上させる必要がある。特に塩素イオンを多く含んだ冷却水を使用した場合、耐食性の良いステンレスにおいてもスキマ腐食などを起こし、電極の寿命や定期的な点検に対し不都合を生じることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電極材料として最も良く使用されているのが、ステンレスである。例えばホウ珪酸ガラスの内面にスパッタリングによりステンレス膜を付着させて高圧電極とし、接地電極としては鏡面研磨した内表面をもつステンレスを用い、この電極間に高圧を印加して無声放電を起こさせオゾンを発生させることがある。この場合、両電極ともステンレスを使うため、原料ガスとして空気を用いる際には、空気中に存在する窒素の酸化・吸湿によって生じる硝酸に対して両電極とも強い耐食性を示す。
【０００８】
しかしながら、ガラスとステンレスの熱膨張係数差が大きいため、ステンレス膜厚を十分厚くすることができない。またステンレス自身も電気伝導性が良くないことから、電気伝導ロスを多く持ち、これが温度上昇を招き、一定以上にオゾン発生効率を上げられないことがある。また、ガラスの内側にアルミニウムを溶射した電極を用いることもあるが、これは厚膜生成できる反面、硝酸腐食に弱い。さらにガラスの一部がボーラスになると、たちまち電極が腐食する不具合が生じ、高度水処理システムなどにおいても、トラブルの一因となることがある。特に原料ガスの露点が下がった場合は、冷却水漏れがわずかでも起こると、硝酸生成が促進され、アルミニウム電極における腐食は致命的になることが多い。
【０００９】
一方では電極の昇温を防ぐため、両電極ともに冷却する必要性がいわれており、高圧電極を強度のある金属管で形成し、表面にガラスを被覆する技術も開発されているが、単純な方法ではガラスの塗りかえし中に膜表面にひびが入り剥離することもある。この場合、わずかでも剥離すると、この部分から硝酸が混入し、部分的な腐食から電極全面に広がる危険性が生じる。このように、従来の技術では、電極とガラスの密着性が十分ではなく、厚膜を用いて高誘電率の緻密な皮膜を形成し、オゾン発生率を向上させるには改良が必要であった。
【００１０】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、特に高誘電率の誘電体を密着性良く電極に接着することができるオゾン発生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一方の電極と、この一方の電極と間隙をおいて配置され、一方の電極との間に高電圧が印加される他方の電極とを備え、一方の電極は少なくとも一種の金属からなる金属製基板を有し、一方の電極の他方の電極側に、金属製基板の金属を主成分とする下部誘電体と、金属製基板の金属以外の金属を主成分とする上部誘電体とが順次設けられ、上部誘電体の厚さは下部誘電体の厚さより大きくなっていることを特徴とするオゾン発生装置である。本発明によれば、高誘電率の誘電体を密着性良く電極に接着することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は、本発明によるオゾン発生装置の一実施の形態を示す図である。
【００１３】
図１乃至図３に示すように、オゾン発生装置１０は一方の電極１と、この一方の電極１と所定間隔をおいて配置された他方の電極２とを備え、このうち一方の電極１の他方の電極２側表面には誘電体３が設けられている。
【００１４】
また、オゾン発生装置１０の一方の電極１と、他方の電極２には、交流高圧電源１２が接続され、また他方の電極２側は接地されている。さらにオゾン発生装置１０には、一方の電極１と他方の電極２との間の間隙内に乾燥空気（原料ガス）を供給する原料ガス供給装置１１が接続されている。一方の電極１と他方の電極２との間の間隙内に供給された乾燥空気は、一方の電極１と他方の電極２との間で無声放電が発生するとオゾン化され、オゾン化ガスとして排出される。
【００１５】
またオゾン発生装置１０には、主として他方の電極２側を冷却する冷却装置１４が設けられている。
【００１６】
次に図３により、一方の電極１について詳述する。一方の電極１は少なくとも一種の金属からなる金属製基板を有している。また誘電体３は下部誘電体３ａと、上部誘電体３ｂとからなり、このうち下部誘電体３ａは一方の電極１の金属製基板の金属を主成分とする材料からなり、上部誘電体３ｂは一方の電極１の金属製基板の金属以外の金属を主成分とする材料からなっている。また上部誘電体３ｂの厚さは下部誘電体３ａの厚さより大きくなっており、例えば下部誘電体３ａの厚さは１ｎｍ−１０μｍの範囲に定められている。
【００１７】
次に各部の材料について説明する。
【００１８】
まず一方の電極１を構成する金属製基板はアルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、クロム、バナジウム、パラジウムのうち少なくとも一種を主成分とする金属から構成されている。アルミニウムの場合、強度が弱いことや耐食性にやや劣ることから、亜鉛、銅、シリコン、マグネシウムなどのうち一種以上を総量で１０ｗｔ％まで含む材料を使用することが望ましい。もちろん、誘電体３に強度があり金属製基板に強度が要求されない膜のような場合は、純アルミニウムでもかまわない。またパラジウムに、ニッケル、銅等を２０ｗｔ％まで添加して強度を向上させることが望ましいが、高価な材料なので、薄膜として誘電体３に付着させて薄膜電極として採用するか、別の金属剛体の上に薄膜として成長させるなどの方法を採るのがよい。
【００１９】
またチタン、バナジウムは、酸化膜の誘電体への接着性が良いため金属製基板としては最も望ましい。強度の補完としてニッケル、銅、アルミ、モリブデンなどを添加してもよい。鉄およびニッケルを金属製基板として用いる場合は、誘電体３と熱膨張係数を合わせるためには、鉄・ニッケル合金としてニッケルを３０−４５％の範囲内で調整し、低熱膨張金属として使うことが好ましい。この場合、酸化皮膜の強度を上げるため、コバルトを１０ｗｔ％まで添加してもかまわない。ステンレスを金属製基板として用いる場合は、強度的にも耐食性においても十分であるため、金属製基板として最も好都合である。クロムは単体では成形性が悪く管として利用できないため、クロム膜として、先のパラジウムのようにして使用するか、あるいは鉄やニッケルとの合金として利用することができる。
【００２０】
また、他方の電極２はステンレス製となっている。
【００２１】
次に下部誘電体３ａは、一方の電極１を構成する基板の金属を主成分とする誘電体層であり、高誘電率を持つ上部誘電体３ｂと、金属製基板からなる一方の電極１との熱膨張係数差の緩衝剤、および化学構造変化の緩衝剤としての機能を有する。ここで誘電体３ａ，３ｂとは、金属に比べて誘電率が高い層であって、酸化物層、窒化物層、硼化物層、および硫化物層などからなり、このうち作り安さや上部の誘電体層との密着性などを考えれば最も好適な誘電体は酸化物層である。
【００２２】
下部誘電体３ａの厚さは１ｎｍ−１０μｍの範囲となっており、これ以下の厚さでは、上部誘電体３ｂとの密着性がとれず、他方これ以上の厚さでは金属製基板と下部誘電体３ａとの界面での剥離が起こりやすくなる。さらに望ましくは、下部誘電体３ａは３ｎｍ−１μｍとなっている。下部誘電体３ａの形成方法としては、室温以上で酸化させて形成する方法が考えられるが、このとき酸化雰囲気に有機汚染物などがある場合は、あとで洗浄をする必要がある。雰囲気としては、空気、酸素、炭酸ガスなどがあり、条件によっては湿潤雰囲気で行っても良い。ただし、初期において酸素ポテンシャルの低い状態から酸化を開始し、後半においてポテンシャルを高くすると緻密な膜ができやすくなる。望ましくは酸化反応における後段の酸素ポテンシャルが、前段のそれの２倍以上となっていることが好ましい。反応温度は、７００℃以下が望ましく、これ以上では膜ががさがさになることもある。１ｎｍ以下の汚染層であれば、上部誘電体３ｂを形成する時に剥離することもあるので、場合によっては付着していてもかまわない。
【００２３】
金属製基板を蒸着やスパッタなどの物理的手法や塗布などの化学的手法で形成する場合でも、上部誘電体３ｂとの界面に下部誘電体３ａを設けることは必要である。例えば金属製基板を付着した後に熱拡散などにより酸素を金属製基板にゲッタリングさせて酸化層を形成してもよい。また下部誘電体３ａは上部誘電体３ｂより薄くする必要がある。上部誘電体３ｂの厚さは下部誘電体３ａの厚さの少なくとも１０倍はあることが望ましく、これ以下では上部誘電体３ｂの誘電率がとりにくくなり、１倍以下になるとオゾン発生効率は全く期待できない。
【００２４】
また上部誘電体３ｂとしては、シリカガラスやアルミナを用いることができるが、その場合にはストロンチウム、チタン、バリウム、鉛、亜鉛、タンタル、イットリウム等の酸化物を総量で２０％まで添加すると効果的である。より高い誘電率の上部誘電体３ｂを得るためには、ペロブルカイトやルチル構造を主に持つ酸化物を主成分とするのが望ましい。もちろんＮａＣｌ型や単斜晶系で高誘電率のものもあるので、これを上部誘電体３ｂとして用いてもかまわない。主な酸化物としては、Ｔａ２Ｏ５、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２、ＢａＳｒＴｉＯ３、ＰｂＺｎＯ３、ＺｒＯ２などがあり、これらは化学量論比が定比のものであるが、ある程度は不定比になってもかまわない。また上部誘電体３ｂ中へ添加元素として鉄、ニッケル、マンガン、クロムなどを総量で５ｗｔ％程度までいれると、上部誘電体３ｂの誘電率の安定性を図ることができる。
【００２５】
また上部誘電体３ｂと下部誘電体３ａの主成分は、異なっていなければならない。これは、上部誘電体３ｂと下部誘電体３ａの主成分が同じ場合、誘電体３ａ，３ｂにできた亀裂（微少な欠陥）が、一方の電極１を構成する金属製基板面まで貫通してしまい、亀裂が到達した金属面が腐食するためである。望ましくは上部誘電体３ｂと下部誘電体３ａの結晶構造や結晶粒径が異なる方が望ましい。
【００２６】
また一方が非晶質で、他方が結晶質でもかまわない。この場合には、亀裂は上部誘電体３ｂと下部誘電体３ａの界面で停止し、それ以上進展しないメリットがある。また、上部誘電体３ｂと金属製基板との熱膨張係数の差による応力を吸収したりするのにも付随的に役に立つ。一方の電極１を構成する金属製基板に上部誘電体３ｂを付着させる方法は、物理的手法及び化学的手法のいずれでも良く、具体的には蒸着、イオンプレーティング、スパッタ、化学気相蒸着、ＣＶＤ、メッキ、溶射、塗布、膜の接着などが考えられる。また、円筒型オゾン発生器などのように厚膜型の誘電体３を形成しなければいけないときは、溶射や塗布法が最も優れている。また沿面放電のように同一面上にスタックタイプで一方の電極１や誘電体３を形成する場合は、スパッタやＣＶＤ等が適している。
【００２７】
沿面放電の場合は、スクリーン印刷やリソグラフィなどにより選択的に一方の電極１だけに誘電体３を付着させてもよく、一方の電極１と他方の電極２とを誘電体３を介して直接接合していても良く、この方が製作は楽である。
【００２８】
上部誘電体３ｂの材質は、非晶質でできているほうが、粒界が無く腐食が起きにくいが、先にも述べたように高誘電体膜の場合、結晶質からなっている方が好都合である。上部誘電体３ｂの結晶質の度合いは３０％以上が望ましく、これ以下では高誘電体膜の効果があまりない。より簡単に上部誘電体３ｂを形成するには、有機金属液を塗布し、１００℃以上の温度で焼成することにより、酸化物を主体とした誘電体膜を形成することができる。有機金属液は金属アルコキシドなどの液体で繰り返し塗布と乾燥を行うことにより、厚膜化していく。
【００２９】
本実施の形態によれば、高誘電率を有する上部誘電体３ｂを、下部誘電体３ａを介して一方の電極１に精度良く密着させることができる。
【００３０】
次に図４によりオゾン発生装置の他の実施の形態について説明する。図４に示すように、オゾン発生装置１０は円筒状容器１０ａを備え、円筒状容器１０ａ内に容器１０ａと同心円上に上部誘電体３ｂとして機能するガラス管が挿入され、ガラス管からなる上部誘電体３ｂの内面には一方の電極１が設けられている。
【００３１】
上部誘電体３ｂ内面の一方の電極１は、電極端子２２、ヒューズ２３および接続板３２を介して高圧碍子２４に接続され、さらに容器１０ａ外方の電源１２（図１参照）に通じている。また、他方の電極（接地電極）２が容器１０ａ内に配設され、他方の電極２は端板２６に溶接されて容器１０ａと同電位となっている。
【００３２】
また容器１０ａは鏡板２７で密封され、原料ガス入口２８から露点−６０℃の原料ガスが容器１０ａ内に供給され、容器１０ａ内のオゾンガスがオゾン出口２９から排出される。一方、冷却水導入管３０から挿入された冷却水は、接地された他方の電極２の外側を通り冷却水排出管３１から排出される。
【００３３】
また図４において、ガラス管からなる上部誘電体３ｂと、上部誘電体３ｂの内面に設けられた一方の電極１との間には、下部誘電体３ａが設けられ、これら下部誘電体３ａと上部誘電体３ｂとによって誘電体３が構成されている。
【００３４】
なお図４に示す実施の形態において、一方の電極１、下部誘電体３ａおよび上部誘電体３ｂは、図１乃至図３に示す実施の形態と同様の材料から形成されている。
【００３５】
【実施例】
次に本発明の具体的実施例について説明する。
【００３６】
実施例１
図４に示すような構造のオゾン発生装置を作製するために電極を以下のように作成した。まず、内径７５ｍｍ、肉厚２ｍｍで先端を封止加工された円筒形のガラス管を用意し、内面をフッ酸とイオン交換水で洗浄した。このガラス管をスパッタ装置内にいれ、棒状のスパッタターゲットをガラス管内部に挿入し、スパッタ装置のチャンバー内部をアルゴンで封じ込めた。この際、微量の乾燥空気も併せて封入し、初期のスパッタにおいて酸化チタンがガラス管内面に付着するようにした。次に高周波で逆スパッタをかけてガラス管内面をクリーニングした後、高周波正スパッタにより酸化チタンを５ｎｍ程度付着させた。その後、真空度を上げて再度アルゴンを封止してスパッタを続け、膜厚３００ｎｍのチタンコーティングを行った。このようにして、内面に酸化チタンを介してチタンをコーティングしたガラス管を５０本作成した。この場合、ガラス管は上部誘電体３ｂとなり、コーティングされた酸化チタンは下部誘電体３ａとなり、コーティングされたチタンは一方の電極１となる。
【００３７】
一方の電極（接地電極）２としては、ステンレス管を用いた。この場合、ステンレス管の終端部を、同一の径の穴をあけた端板２６に合わせて溶接し、ステンレス管２と端板２６を容器１０ａ内に挿入し、この端板２６を容器１０ａ内に溶接した。ステンレス管からなる他方の電極２の数は２５本とし、その両端を全て端板２６に溶接した。その後先に作製した上部誘電体３ｂ、下部誘電体３ａおよび一方の電極１をスペーサを介してガラス管（上部誘電体）３ｂの外部とステンレス管２内部のギャップを１ｍｍに保持したまま、一本ずつステンレス管２内に挿入した。一方の電極１には電極端子２２とヒューズ２３を取り付け、ヒューズ２３の先端を高圧碍子２４に取り付けてオゾン発生装置１０を完成させた。オゾン発生装置１０を台座に取り付け、オゾン発生装置１０に、冷却装置１４、原料ガス供給装置１１および電源１２を接続した。次にオゾン発生装置１０に原料ガスを流し、高電圧をかけ、高周波で放電させたところ、オゾン発生効率が良く長時間の安定性も向上した。
【００３８】
実施例２
実施例１と同様に図２に示すようなオゾン発生装置を作るため、電極を以下のように作成した。まず一方の電極１として、ステンレス（ＳＵＳ３１６）管を用い、ステンレス管の一方の端面をステンレス材料で封止し、ステンレス管の外面を全て一旦鏡面研磨した後、サンドブラストにより平均粗さ２μｍまであらした。その後、ステンレス管の外面を１０日間大気中で酸化させ、約３ｎｍのクロムを主成分とする酸化膜を形成した。次にエタノールで表面汚染を取り除いた後、溶射によりタンタル酸化膜を１５μｍ形成した。その後、実施例１と同じ方法でオゾン発生器を組み立て、実施例１と同じように運転させたところ良好な結果を得た。この場合、ステンレス管は一方の電極１として機能し、酸化膜は下部誘電体３ａとして機能し、タンタル酸化膜は上部誘電体３ｂとして機能する。
【００３９】
実施例３
引き抜きしたステンレス管の外面に、硝酸系の腐食液によりクロムを主成分とする不働体皮膜（５０ｎｍ厚）を形成した。その後、ステンレス管外面にガラス溶射した。他は実施例１、２と同様にしてオゾン発生装置を完成させ、試験したところ良好な結果を得た。
【００４０】
この場合、ステンレス管は一方の電極１として機能し、不働体皮膜は下部誘電体３ａとして機能し、溶射されたガラスは上部誘電体３ｂとして機能した。
【００４１】
参考例
沿面放電タイプのオゾン発生装置１０を作成するに当たり、電極を以下のように製作した。先ず図５に示すように、上部誘電体（ガラス板）３ｂの下面に下部誘電体（金属酸化膜）３ａを介して平板の一方の電極１を設けた。また上部誘電体３ｂの上面に一定間隔に他方の電極２を設け、両電極１，２間に電圧を印加し他方の電極２の周辺部に無声放電を起こさせた。
【００４２】
オゾン発生装置１０は、例えば、図６で示すようなガラス板からなる上部誘電体３ｂが複数個配置されて構成され、原料ガスは、上部誘電体３ｂ表面の他方の電極２間に供給される。
【００４３】
次にオゾン発生装置１０の製造方法について説明する。まず上部誘電体３ｂとなるガラス板の片面に酸化物を含んだバナジウム層とパラジウム層とにより１０ｎｍ厚の膜を設け、その上にアルミニウム薄膜４００ｎｍをスパッタリングで形成した。
【００４４】
次に、ガラス板の一方の面にスクリーン印刷により、銀−パラジウム電極を短冊状に配列した。その後焼成をして、銀−パラジウム電極中の有機成分を蒸発させた後、時間をかけて焼き固め、オゾン発生装置１０を製造した。この場合、ガラス板により上部誘電体３ｂが構成され、酸化物を含んだバナジウム層とパラジウム層とにより下部誘電体３ａが構成され、アルミニウム薄膜により一方の電極１が構成される。また、銀−バナジウム電極は他方の電極２を構成する。
【００４５】
次にオゾン発生装置１０に電源１２および原料ガス供給装置１１を取り付け、高電圧を一方の電極１と他方の電極２間にかけて他方の電極２近傍に無声放電を起こさせたところ、良好なオゾンを安定して得ることができた。なお、原料ガスは乾燥酸素となっており、オゾン発生装置１０をヒートシンクにより空冷した。
【００４６】
実施例５
厚さ０．５ｍｍの銅表面に酸化を２０ｎｍ形成し、次に表面をわずかに酸化させた厚さ３ｍｍの結晶質窒化アルミ板を８００℃で圧着させ、銅と結晶質窒化アルミ板との界面に銅とアルミニウムの複合酸化物４０ｎｍを形成した。
【００４７】
その後、Ｆｅ−４０Ｎｉ−５Ｃｒ合金の平型の線（１ｍｍ幅）の表面に酸化膜を１０ｎｍ形成した。次に、この線を等間隔にアルミ板表面に等間隔（２．５ｍｍ幅）で配列し、６００℃で加圧成形して、合金線のパターンをアルミ板上に形成した（図６参照）。このとき合金線とアルミ板との界面には、複合酸化物が生成される。このようにしてオゾン発生装置１０が製造されるが、この場合、銅板は一方の電極１となり、銅の酸化層は下部誘電体３ａとなり、アルミ板は上部誘電体３ｂとなる。またＦｅ−４０Ｎｉ−５Ｃｒ合金からなる合金線は、他方の電極２となる。
【００４８】
実施例４と同様にオゾン発生装置１０に電源１２と原料ガス供給装置１１を取り付け、原料ガスを送るとともに、高電圧を銅膜とＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金線間にかけて、合金線近傍に無声放電を起こさせたところ良好なオゾンが安定して得ることができた。
【００４９】
実施例６
実施例１と同様な方法により、以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：イットリウム添加アルミナ（０．３ｍｍ）
下部誘電体３ａ：クロム酸化物（３ｎｍ）
一方の電極１：ステンレス
他方の電極２：ステンレス
【００５０】
実施例７
実施例１と同様にして以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：ジルコニウム酸化物添加シリカガラス（０．１μｍ）
下部誘電体３ａ：Ｎｉ，Ｃｒ添加マグネタイト（２０ｎｍ）
一方の電極１：ステンレス
他方の電極２：ステンレス
【００５１】
実施例８
実施例２と同様な方法により、以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：チタン酸ストロンチウム（１０μｍ）
下部誘電体３ａ：アルミ酸化物（１０ｎｍ）
一方の電極１：Ａｌ−３Ｃｕ−１Ｓｉ
他方の電極２：ステンレス
【００５２】
実施例９
実施例２と同様な方法により、以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：チタン酸化物（１０μｍ）
下部誘電体３ａ：窒化鉄（一部酸化鉄、２μｍ）
一方の電極１：ステンレス
他方の電極２：ステンレス
【００５３】
実施例１０
実施例４と同様な方法により、以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：鉄ドープチタン酸ストロンチウムバリウム。ただし、この層は下部誘電体上にスパッタにより３００ｎｍ形成されたもの
下部誘電体３ａ：アルミ酸化物（１０ｎｍ）
一方の電極１：Ａｌ−２Ｚｎ−１Ｍｇ（５ｍｍ板材）
他方の電極２：金−銅合金
【００５４】
実施例１１
実施例４と同様の方法により、以下の構成を有するオゾン発生装置１０を完成させた。
上部誘電体３ｂ：珪酸ガラス（０．５ｍｍ厚）表面にタンタル酸化物（３００ｎｍ厚）を形成したもの
下部誘電体３ａ：クロム酸化物（５ｎｍ）
一方の電極１：クロム
他方の電極２：ニッケル
【００５５】
これらの実施例１〜１１により作成されたオゾン発生装置１０は、従来のものに比べて、以下の点が優れていた。
(1) 製造時の取り扱いにおいても電極および誘電体の膜剥がれを気にすることなく、装着することができるため、製造時間の大幅短縮が図られた。また、製造歩留まりの向上にも役立った。
(2) 運転期間中に膜の剥がれが起きず、定期点検を少なくすることができた。
(3) 膜剥がれが起きないため、冷却水や放電により発生した硝酸による腐食が起きず、いつまでも所望の効率を維持できた。
(4) 誘電体として高誘電膜、高誘電体を使用することができ、オゾン発生効率を向上させることができた。
(5) 高圧、高周波放電に耐えるため、オゾン発生効率を向上させることができた。
(6) 冷却水あるいは空気冷却による、大きな湿度勾配もつけることができるためオゾン発生効率を向上させることができた。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高誘電率を有する誘電体を密着性良く電極に接着することができるので、電極と誘電体との剥離の問題を最小に抑えて安定したオゾン発生装置を得ることができる。また、高誘電率を有する誘電体を用いることにより、オゾン発生効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるオゾン発生装置の一実施の形態を模式的に示す図。
【図２】オゾン発生装置に電源、原料ガス供給装置および冷却装置を接続した状態を示す図。
【図３】オゾン発生装置の電極構造を模式的に示す図。
【図４】本発明によるオゾン発生装置の他の実施の形態を示す図。
【図５】沿面放電タイプのオゾン発生装置の電極構造を示す側断面図。
【図６】沿面放電タイプのオゾン発生装置の内部構造を示す図。
【符号の説明】
１  一方の電極
２  他方の電極
３  誘電体
３ａ  下部誘電体
３ｂ  上部誘電体
１０  オゾン発生装置
１１  原料ガス供給装置
１２  電源
１４  冷却装置
【図１】
0003943701.tif 000002
【図２】
0003943701.tif 000003
【図３】
0003943701.tif 000004
【図４】
0003943701.tif 000005
【図５】
0003943701.tif 000006
【図６】
0003943701.tif 000007