JPH02181384A - セラミックオゾナイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミック誘電体を介して対向する電極間に高
周波高電圧を印加し酸素の存在下でコロナ放電を生じさ
せてオゾンを発生させ、オゾンによる殺菌、消毒、脱臭
、脱色等の効果を利用するセラミックオゾナイザに関し
、特に、セラミック誘電体の比誘電率を規定することに
よりオゾン発生効率を改善したセラミックオゾナイザに
関する。

［従来の技術］ 近年、公害防止や生活環境保全上の必要性から、化学薬
品等を使用しない物理化学的手段による殺菌、消毒、脱
臭、脱色の効果を利用することが行なわれるようになり
、その−手段として、放電現象により発生するオゾンの
効果を利用するオゾナイザが多方面に用いられるように
なってきた。このようなオゾナイザのうちの１つとして
、セラミック誘電体の一方の面に誘導電極、他方の面に
放電電極を形成し、両電極間に高周波高電圧を印加する
ことによって放電電極とセラミック誘電体との間にいわ
ゆる沿面コロナ放電を発生させ、この放電によって酸素
含有ガス中の酸素をオゾンに変換するオゾナイザが知ら
れている。そして、これに使用されるセラミック誘電体
としては、従来主に、高純度アルミナ、ガラス等が用い
られている（特公昭５５−３７４８３号公報、特開昭６
０−１６８０４号公報、特開昭６１−１４１０３号公報
、特開昭６１−４８４０７号公報等参照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来技術によれば、放電電極
とセラミック誘電体との間に沿面コロナ放電を発生させ
るためには数ＫＶ〜１０ＫＶ程度あるいはそれ以上の比
較的大きな印加電圧を要し、あるいは印加電圧に対する
オゾン発生量が満足できるほどには多くないという問題
がある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
セラミックオゾナイザにおいて、より低い電圧でもオゾ
ンを発生できるようにし、また、オゾン発生効率を高め
てオゾン収率の増大を図ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、誘電体を介して対
向する放電電極と誘導電極との間に高周波高電圧を印加
して沿面コロナ放電を生じさせることによりオゾンを発
生するセラミックオゾナイザにおいて、該誘電体として
比誘電率が１０を越えかつ５０００以下の、好ましくは
３０〜１０００のセラミック誘電体を用いるようにして
いる。

ここで、印加する高周波高高圧は例えば製造コスト面か
ら電圧が２〜１０ＫＶ、周波数が１〜６ＫＨｚで均一な
放電をさせることができる。また、セラミック誘電体と
しては具体的には、例えば、ＺｒＯ，、Ｔｉｅ、または
Ｂ　ａＴ　ｉ　Ｏ，のちのが使用できる。放電電極とし
ては例えば線材化した導体材料や導体材料のメタライズ
によって形成したものを好ましく用いることができ、誘
導電極としては導体材料のメタライズによって形成した
ものの他、金属箔によって形成したもの等が適する。

［作用］ この構成において、放電電極と誘導電極間に高周波高電
圧を印加すると、セラミック誘電体表面と放電電極間で
沿面コロナ放電を生じ、これが酸素ガス存在下で行なわ
れた場合にオゾンが発生するが、その発生効率は多分に
セラミック誘電体の比誘電率と厚さに依存し、比誘電率
がある程度高いほど厚さが厚くても効率が良くなる傾向
にある。従って製造面からも強度的に充分な厚さにでき
る。

これに関しては、本発明者らは、第３図のグラフに示す
実験結果を得ている。この結果は、印加する高周波高電
圧を２ＫＨｚ、４ＫＶおよび２にＨｚ、２ＫＶとし、そ
れぞれの電圧において、比誘電率を変化させた場合のオ
ゾン発生量の変化傾向を示すものである。

したがって同図にも示されるように、本発明で用いられ
るセラミック誘電体の比誘電率は１０以下の従来のもの
に比べ高いのでより効率良くオゾンの発生が行なわれ、
したがって例えば、従来の％〜局程度の電圧であっても
効果的なコロナ放ｔが生じ、従来と同等かそれ以上の多
量のオゾンが発生する。誘電体の比誘電率が１００を越
えると電源の容量不足からオゾン発生量は低下するが５
０００を越えると誘電体損失の部分がさらに不利に作用
するため好ましくない。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例に係るセラミ
ックオゾナイザの正面図、平面図および側面図である。

同図に示すように、このセラミックオゾナイザは、セラ
ミックス製で板状の誘電体１、および誘電体１を介して
対向する放電電極２ならびに誘導電極３を備え、放電電
極２と誘導電極３間に高周波高圧電源４によって高周波
高電圧を印加して放電電極２と誘電体１表面間で沿面放
電を生じさせるように構成されている。

誘電体１は２０　ｘ　４０　ｘｏ、３〜１．６　ｍｍの
サイズでＺｒＯ２，ＴｉＯ２またはＢａＴｉＯ３のセラ
ミックスを用いて乾式プレス法またはシート法で作成さ
れる。誘導電極３は、誘電体１の片面にスクリーン印刷
でＡｇペーストを印刷しベーキングして密着させること
により形成し、さらにその上に樹脂ペーストをスクリー
ン印刷しベーキングしてオーバーコート保護層５を形成
しである。放電電極２は直径７０μｍのＷ（タングステ
ン）線である。

この構成において、放電電極２と誘導電極３間に、例え
ば周波数１〜８ＫＨｚ、電圧２〜１０ＫＶの適当な高周
波高電圧を印加すると、その周波数に応じた高周波沿面
コロナ放電が放電電極２と誘電体１表面間で発生する。

したがって、その放電部分に酸素ガスを供給することに
よりオゾンを発生させることができる。

誘電体の材質として上記ＺｒＯ２（比誘電率：３５）お
よびＴｉＯ２（比誘電率：１１０）を用い、印加する高
周波高電圧の周波数を４．０ＫＨｚとし、電圧のみを２
．ＯＫＶと８．ＯＫＶの間で変化させ、他の条件はすべ
て同一としてオゾン発生量の変化を測定したところ、第
２図のグラフに示すような結果が得られた。同図には、
比較のため、従来のＡｘ２ｏｓｃ比誘電率＝比誘電率上
１０ライト（Ｓ　ｉ　０２　　・Ａｕ２０３　；比誘電
率二８）の誘電体について上記と同一条件で測定した結
果も示しである。

同図かられかるように、誘電体の材質としてＴｉＯ２を
用いた場合は、３〜４ＫＶ程度で従来の６〜８ＫＶ程度
に対応するオゾン発生量を示している。また、ＺｒＯ２
を用いた場合は、全体的に従来の２倍以上のオゾン発生
量を示している。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、セラミック誘電体
の材質として比誘電率が１０を越えかつ５０００以下の
セラミックを用いるようにしたため、オゾン発生効率を
向上させることができ、例えば、従来の％〜号程度の電
圧でも従来と同等のオゾン発生量を実現でき、従来と同
程度の電圧においては２倍以上のオゾン発生量を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例に係るセラ
ミックオゾナイザの正面図、平面図および側面図、 第２図は、本発明および従来の種々のセラミック誘電体
についての電圧変化に対するオゾン発生量の変化を示す
グラフ、そして 第３図は、比誘電率に対するオゾン発生量の変化の傾向
を示すグラフである。 １：誘電体、 ２：放電電極、 ３：誘導電極、 ４：高周波高圧電源、 ５ニオ−バーコード保護膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電体および該誘電体を介して対向する放電電極な
   らびに誘導電極を備え、この両電極間に高周波高電圧を
   印加して沿面コロナ放電を生じさせることによりオゾン
   を発生するセラミックオゾナイザにおいて、該誘電体と
   して比誘電率が１０を越えかつ５０００以下のセラミッ
   ク誘電体を用いることを特徴とするセラミックオゾナイ
   ザ。 ２、前記高周波高電圧は電圧が２〜１０ＫＶで周波数が
   １〜６ＫＨｚである、請求項１記載のセラミックオゾナ
   イザ。 ３、前記セラミック誘電体はＺｒＯ＿２、 ＴｉＯ＿２またはＢａＴｉＯ＿３で構成される、請求項
   １記載のセラミックオゾナイザ。 ４、前記放電電極は線材化した導体材料で構成される、
   請求項１記載のセラミックオゾナイザ。 ５、前記放電電極は導体材料のメタライズによって形成
   される、請求項１記載のセラミックオゾナイザ。 ６、前記誘導電極は導体材料のメタライズによって形成
   される、請求項１記載のセラミックオゾナイザ。 ７、前記誘導電極は金属箔によって形成される、請求項
   １記載のセラミックオゾナイザ。