JPH09100104A - オゾン発生用放電体 - Google Patents
オゾン発生用放電体Info
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- JPH09100104A JPH09100104A JP8180899A JP18089996A JPH09100104A JP H09100104 A JPH09100104 A JP H09100104A JP 8180899 A JP8180899 A JP 8180899A JP 18089996 A JP18089996 A JP 18089996A JP H09100104 A JPH09100104 A JP H09100104A
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- Japan
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- ozone
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- discharge
- layer
- electrode
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】オゾン発生量を低下させることなく長期間使用
できるオゾン発生用放電体を得る。 【解決手段】誘電体層2をはさむように誘導電極3と放
電電極4を備えてなるオゾン発生用放電体において、前
記放電電極4を覆うように保護層5を形成するととも
に、前記誘電体層2及び/又は保護層5をムライト質セ
ラミックスで形成する。
できるオゾン発生用放電体を得る。 【解決手段】誘電体層2をはさむように誘導電極3と放
電電極4を備えてなるオゾン発生用放電体において、前
記放電電極4を覆うように保護層5を形成するととも
に、前記誘電体層2及び/又は保護層5をムライト質セ
ラミックスで形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾンを発生させ
るための放電体に関するものである。
るための放電体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】オゾンは乾燥空気中で放電を行うことに
より得られるもので、強い酸化力を持ち、脱臭、殺菌、
漂白等に使用されている。
より得られるもので、強い酸化力を持ち、脱臭、殺菌、
漂白等に使用されている。
【0003】このようなオゾンの発生装置としては、例
えば特公昭55−37483号公報に示されるようにア
ルミナセラミックスからなる誘電体をはさんで放電を行
うようにしたものが用いられていた。また、特開昭59
−44797号公報等に示されているように、セラミッ
クスからなる誘電体の内部に面状の誘導電極を、表面に
線状の放電電極をそれぞれ形成し、これらの電極間に高
周波電圧を印加して沿面放電を発生させるようにしたも
のも用いられていた。
えば特公昭55−37483号公報に示されるようにア
ルミナセラミックスからなる誘電体をはさんで放電を行
うようにしたものが用いられていた。また、特開昭59
−44797号公報等に示されているように、セラミッ
クスからなる誘電体の内部に面状の誘導電極を、表面に
線状の放電電極をそれぞれ形成し、これらの電極間に高
周波電圧を印加して沿面放電を発生させるようにしたも
のも用いられていた。
【0004】さらに、上記誘導電極と放電電極を形成し
てなるオゾン発生用放電体において、放電電極は放電中
に摩耗しやすいため、これを覆うようにガラスからなる
保護層を形成することも行われていた(特開昭63−6
6880号公報参照)。
てなるオゾン発生用放電体において、放電電極は放電中
に摩耗しやすいため、これを覆うようにガラスからなる
保護層を形成することも行われていた(特開昭63−6
6880号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
オゾン発生用放電体は使用時に発熱し、長期使用時には
発熱と冷却を繰り返すことになる。そのため、誘電体や
保護層をアルミナセラミックスまたはガラスで形成した
ものでは、長期使用中に特性が劣化し、オゾン発生量が
低下してしまうという問題があった。
オゾン発生用放電体は使用時に発熱し、長期使用時には
発熱と冷却を繰り返すことになる。そのため、誘電体や
保護層をアルミナセラミックスまたはガラスで形成した
ものでは、長期使用中に特性が劣化し、オゾン発生量が
低下してしまうという問題があった。
【0006】また、オゾン発生効率を高くするために
は、誘導電極と放電電極との距離を短くする必要がある
が、従来のオゾン発生用放電体では、セラミックス等の
基板をはさんで誘導電極と放電電極を形成するため、基
板を薄くして両電極間の距離を短くすることが困難であ
った。
は、誘導電極と放電電極との距離を短くする必要がある
が、従来のオゾン発生用放電体では、セラミックス等の
基板をはさんで誘導電極と放電電極を形成するため、基
板を薄くして両電極間の距離を短くすることが困難であ
った。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、誘電体
層をはさむように誘導電極と放電電極を備えてなるオゾ
ン発生用放電体において、前記放電電極を覆うように保
護層を形成するとともに、前記誘電体層及び/又は保護
層をムライト質セラミックスで形成したことを特徴とす
る。
層をはさむように誘導電極と放電電極を備えてなるオゾ
ン発生用放電体において、前記放電電極を覆うように保
護層を形成するとともに、前記誘電体層及び/又は保護
層をムライト質セラミックスで形成したことを特徴とす
る。
【0008】また本発明は、セラミック板上に誘導電極
を形成し、該誘導電極をセラミックコーティング層で覆
って誘電体層とするとともに、この誘電体層上に放電電
極とこれを覆うセラミックスの保護層を備えてオゾン発
生用放電体を構成した。
を形成し、該誘導電極をセラミックコーティング層で覆
って誘電体層とするとともに、この誘電体層上に放電電
極とこれを覆うセラミックスの保護層を備えてオゾン発
生用放電体を構成した。
【0009】
【作用】本発明によれば、オゾン発生用放電体を構成す
る誘電体層及び/又は保護層が耐熱性の高いムライト質
セラミックスからなるため、使用時に発熱しても長期に
わたってオゾン発生量の変化を小さくし、長寿命とする
ことができる。
る誘電体層及び/又は保護層が耐熱性の高いムライト質
セラミックスからなるため、使用時に発熱しても長期に
わたってオゾン発生量の変化を小さくし、長寿命とする
ことができる。
【0010】また、本発明によれば、誘導電極と放電電
極の間の誘電体層をセラミックコーティング層で構成す
るため、容易に薄く形成することができ、両電極間の距
離を短くしてオゾン発生効率を向上させることができ
る。
極の間の誘電体層をセラミックコーティング層で構成す
るため、容易に薄く形成することができ、両電極間の距
離を短くしてオゾン発生効率を向上させることができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。
て説明する。
【0012】図1(a)(b)に示すオゾン発生用放電
体は、未焼成のセラミック板1に面状の誘導電極3を、
もう一枚の未焼成のセラミック板2に線状の放電電極4
を、それぞれタングステン、モリブデンなどのペースト
を塗布して形成し、これらのセラミック板1、2を積層
した後、上記放電電極4を覆うようにセラミックスから
なる保護層5を印刷、吹き付け、CVD法、PVD法等
により形成して全体を焼成一体化したものである。
体は、未焼成のセラミック板1に面状の誘導電極3を、
もう一枚の未焼成のセラミック板2に線状の放電電極4
を、それぞれタングステン、モリブデンなどのペースト
を塗布して形成し、これらのセラミック板1、2を積層
した後、上記放電電極4を覆うようにセラミックスから
なる保護層5を印刷、吹き付け、CVD法、PVD法等
により形成して全体を焼成一体化したものである。
【0013】このオゾン発生用放電体は、上記セラミッ
ク板2が誘電体層となり、誘導電極3と放電電極4間に
電圧を印加すると沿面放電が生じ、オゾンを発生させる
ことができる。
ク板2が誘電体層となり、誘導電極3と放電電極4間に
電圧を印加すると沿面放電が生じ、オゾンを発生させる
ことができる。
【0014】また、他の実施形態として、図2(a)
(b)(c)に示すオゾン発生用放電体は、まず図2
(a)に示すように未焼成のセラミック板11の表面に
タングステン、モリブデン等からなる面状の誘導電極1
3を形成し、これを覆うように誘電体層としてのセラミ
ック層12を印刷、吹き付け、CVD法、PVD法など
により形成した後、このセラミック層12の上にタング
ステン、モリブデン等からなる線状の放電電極14を形
成し、これを覆うようにセラミックスの保護層15を前
記と同様の手段で形成したものである。
(b)(c)に示すオゾン発生用放電体は、まず図2
(a)に示すように未焼成のセラミック板11の表面に
タングステン、モリブデン等からなる面状の誘導電極1
3を形成し、これを覆うように誘電体層としてのセラミ
ック層12を印刷、吹き付け、CVD法、PVD法など
により形成した後、このセラミック層12の上にタング
ステン、モリブデン等からなる線状の放電電極14を形
成し、これを覆うようにセラミックスの保護層15を前
記と同様の手段で形成したものである。
【0015】このオゾン発生用放電体は、コーティング
により形成したセラミック層12を誘電体層としている
ことから、誘電体層を薄くして放電特性を向上させ、オ
ゾン発生効率を高くすることができる。
により形成したセラミック層12を誘電体層としている
ことから、誘電体層を薄くして放電特性を向上させ、オ
ゾン発生効率を高くすることができる。
【0016】また、上記誘電体層、保護層を成すセラミ
ックスとしては、アルミナ、ムライト、フォルステライ
ト、ステアタイト、ジルコン、チタニア等さまざまなも
のを用いることができるが、これらの中でも特にムライ
ト質セラミックスが好ましい。即ち、誘電体層を成すセ
ラミック基板2、セラミック層12や、保護層5、15
をムライト質セラミックスで形成することが好ましく、
この場合、焼成温度や熱膨張係数を合わせるために、基
体を成すセラミック板1、11も同じムライト質セラミ
ックスで形成すれば好適である。
ックスとしては、アルミナ、ムライト、フォルステライ
ト、ステアタイト、ジルコン、チタニア等さまざまなも
のを用いることができるが、これらの中でも特にムライ
ト質セラミックスが好ましい。即ち、誘電体層を成すセ
ラミック基板2、セラミック層12や、保護層5、15
をムライト質セラミックスで形成することが好ましく、
この場合、焼成温度や熱膨張係数を合わせるために、基
体を成すセラミック板1、11も同じムライト質セラミ
ックスで形成すれば好適である。
【0017】ここで、ムライトは3Al2 O3 ・2Si
O2 の分子式で表され、モル比3:2のAl2 O3 とS
iO2 を反応させて得られる化合物である。そして、ム
ライト質セラミックスとは上記ムライトを主成分とする
セラミックスのことである。
O2 の分子式で表され、モル比3:2のAl2 O3 とS
iO2 を反応させて得られる化合物である。そして、ム
ライト質セラミックスとは上記ムライトを主成分とする
セラミックスのことである。
【0018】また、このムライト質セラミックスを用い
て、公知の製造方法により上記誘電体層や保護層を形成
することができる。例えばAl2 O3 とSiO2 粉末を
混合して仮焼等の手段で反応させてムライト化し、これ
を粉砕して得たムライト粉末を成形、焼成したり、ある
いは上記ムライト粉末をペースト状にして塗布すること
等により、上記誘電体層や保護層を形成することができ
る。
て、公知の製造方法により上記誘電体層や保護層を形成
することができる。例えばAl2 O3 とSiO2 粉末を
混合して仮焼等の手段で反応させてムライト化し、これ
を粉砕して得たムライト粉末を成形、焼成したり、ある
いは上記ムライト粉末をペースト状にして塗布すること
等により、上記誘電体層や保護層を形成することができ
る。
【0019】このムライト質セラミックスは各種セラミ
ックスの中でも特に耐熱性に優れることから、オゾン発
生用放電体として使用する際に発熱しても特性が劣化す
ることがなく、長期にわたってオゾン発生効率を低下さ
せることを防止できる。
ックスの中でも特に耐熱性に優れることから、オゾン発
生用放電体として使用する際に発熱しても特性が劣化す
ることがなく、長期にわたってオゾン発生効率を低下さ
せることを防止できる。
【0020】
【実施例】図2に示すオゾン発生用放電体において、誘
電体層としてのセラミック層12の材質、厚みT1 、及
び保護層15の材質、厚みT2 を種々に変化させたもの
を試作し、それぞれ誘電体層、保護層の静電容量C1 、
C2 を測定した後、実際のオゾン発生量を調べた。
電体層としてのセラミック層12の材質、厚みT1 、及
び保護層15の材質、厚みT2 を種々に変化させたもの
を試作し、それぞれ誘電体層、保護層の静電容量C1 、
C2 を測定した後、実際のオゾン発生量を調べた。
【0021】なお、誘電体層の静電容量C1 とは誘導電
極13と放電電極14の間の静電容量であり、保護層の
静電容量C2 とは保護層15の上面に誘導電極13と同
じ大きさの電極を置いたときの、この電極と放電電極1
4間の静電容量のことである。
極13と放電電極14の間の静電容量であり、保護層の
静電容量C2 とは保護層15の上面に誘導電極13と同
じ大きさの電極を置いたときの、この電極と放電電極1
4間の静電容量のことである。
【0022】また、上記誘導電極13は5mm×20m
m、放電電極14は1mm×17.5mmの大きさでタ
ングステンにより形成し、オゾン発生時の条件は、5
℃、湿度30%で一次側電圧3.5Vを60秒間印加さ
せたときのオゾン発生量を調べた。
m、放電電極14は1mm×17.5mmの大きさでタ
ングステンにより形成し、オゾン発生時の条件は、5
℃、湿度30%で一次側電圧3.5Vを60秒間印加さ
せたときのオゾン発生量を調べた。
【0023】誘電体層12、保護層15の材質として、
ムライト質セラミックスとアルミナセラミックスを用い
た。ムライト質セラミックスは誘電率6.8であり、ア
ルミナセラミックスは、92%のAl2 O3 と残部がS
iO2 ,MgO,CaO等からなり誘電率9.5のもの
を用いた。
ムライト質セラミックスとアルミナセラミックスを用い
た。ムライト質セラミックスは誘電率6.8であり、ア
ルミナセラミックスは、92%のAl2 O3 と残部がS
iO2 ,MgO,CaO等からなり誘電率9.5のもの
を用いた。
【0024】結果は表1〜表3に示す通りである。ま
た、表3における静電容量の比C1 /C2 とオゾン発生
量の関係を図3に示す。
た、表3における静電容量の比C1 /C2 とオゾン発生
量の関係を図3に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】これらの結果より、表1、2に示すように
保護層としてムライト質セラミックスを用いれば、耐熱
性に優れるため、No.1のように厚みT2 を11.4
μmと薄くしても好適に使用することができる。
保護層としてムライト質セラミックスを用いれば、耐熱
性に優れるため、No.1のように厚みT2 を11.4
μmと薄くしても好適に使用することができる。
【0029】また、これらの例では図2に示すように誘
電体層をセラミックコーティングで形成してあるため、
薄く形成することができ、オゾン発生効率を高くするこ
とができる。
電体層をセラミックコーティングで形成してあるため、
薄く形成することができ、オゾン発生効率を高くするこ
とができる。
【0030】さらに、これらの結果より明らかに、静電
容量の比C1 /C2 が0.4より大きくなると極端にオ
ゾン発生量が低下し、特にC1 /C2 が0.5より大き
いとオゾン発生量がほとんど0になることがわかる。
容量の比C1 /C2 が0.4より大きくなると極端にオ
ゾン発生量が低下し、特にC1 /C2 が0.5より大き
いとオゾン発生量がほとんど0になることがわかる。
【0031】また、例えば表3のNo.3と表2のN
o.2を比較すると、両者は誘電体層、保護層の厚みは
ほぼ同じであるが、保護層の材質が異なるため、静電容
量の比C1 /C2 も異なり、オゾン発生量も異なってい
る。即ち、オゾン発生量は誘電体層と保護層の厚みの比
ではなく、静電容量の比で決定されることが確認され
た。
o.2を比較すると、両者は誘電体層、保護層の厚みは
ほぼ同じであるが、保護層の材質が異なるため、静電容
量の比C1 /C2 も異なり、オゾン発生量も異なってい
る。即ち、オゾン発生量は誘電体層と保護層の厚みの比
ではなく、静電容量の比で決定されることが確認され
た。
【0032】したがって、放電電極上にセラミックスの
保護層を形成したオゾン発生用放電体において、オゾン
発生量を多くするためには、セラミックスの種類にかか
わらず、誘電体層の静電容量C1 と保護層の静電容量C
2 の比C1 /C2 を0.5以下とすれば良く、特にC1
/C2 を0.4以下とすれば最も優れていることがわか
った。
保護層を形成したオゾン発生用放電体において、オゾン
発生量を多くするためには、セラミックスの種類にかか
わらず、誘電体層の静電容量C1 と保護層の静電容量C
2 の比C1 /C2 を0.5以下とすれば良く、特にC1
/C2 を0.4以下とすれば最も優れていることがわか
った。
【0033】ただし、これはオゾン発生量の点から見た
ものであって放電電極の保護という観点からは保護層の
厚みが大きいほど良いため、実際には静電容量の比C1
/C2 が0.5以下の範囲内で、保護層の厚みを最大に
すれば良い。
ものであって放電電極の保護という観点からは保護層の
厚みが大きいほど良いため、実際には静電容量の比C1
/C2 が0.5以下の範囲内で、保護層の厚みを最大に
すれば良い。
【0034】また、誘電体層の静電容量C1 と保護層の
静電容量C2 は、それぞれ理論的に下記の式によって求
められる。
静電容量C2 は、それぞれ理論的に下記の式によって求
められる。
【0035】C1 =ε0 ・ε1 ・S/T1 C2 =ε0 ・ε2 ・S/T2 ただし、 ε0 :真空中の誘電率 ε1 :誘電体層の比誘電率 ε2 :保護層の比誘電率 S :電極(放電電極)の面積 T1 :電極間の距離(誘電体層の厚み) T2 :電極間の距離(保護層の厚み) これらの2式より、 C1 /C2 =ε1 ・T2 /ε2 ・T1 と表すことができる。
【0036】したがって、C1 /C2 を小さくするため
には、保護層の誘電率ε2 を大きくするか厚みT2 を小
さくする、あるいは誘電体層の誘電率ε1 を小さくする
か厚みT1 を大きくすれば良いことがわかる。
には、保護層の誘電率ε2 を大きくするか厚みT2 を小
さくする、あるいは誘電体層の誘電率ε1 を小さくする
か厚みT1 を大きくすれば良いことがわかる。
【0037】ここで、ムライト質セラミックスは誘電率
が6.8と小さいことから、ムライト質セラミックスで
誘電体層を構成することによって、静電容量の比C1 /
C2を小さくし、オゾン発生効率を向上させることがで
きる。
が6.8と小さいことから、ムライト質セラミックスで
誘電体層を構成することによって、静電容量の比C1 /
C2を小さくし、オゾン発生効率を向上させることがで
きる。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、誘電体層
をはさむように誘導電極と放電電極を備えてなるオゾン
発生用放電体において、前記放電電極を覆うように保護
層を形成するとともに、前記誘電体層及び/又は保護層
をムライト質セラミックスで形成したことによって、ム
ライト質セラミックスは耐熱性に優れることから、オゾ
ン発生量を低下させることなく長期間使用することがで
きる。
をはさむように誘導電極と放電電極を備えてなるオゾン
発生用放電体において、前記放電電極を覆うように保護
層を形成するとともに、前記誘電体層及び/又は保護層
をムライト質セラミックスで形成したことによって、ム
ライト質セラミックスは耐熱性に優れることから、オゾ
ン発生量を低下させることなく長期間使用することがで
きる。
【0039】また本発明によれば、セラミック板上に誘
導電極を形成し、該誘導電極をセラミックコーティング
層で覆って誘電体層とするとともに、この誘電体層上に
放電電極とこれを覆うセラミックスの保護層を備えてオ
ゾン発生用放電体を構成したことによって、誘電体層を
薄く形成してオゾン発生効率を向上させることができ
る。
導電極を形成し、該誘導電極をセラミックコーティング
層で覆って誘電体層とするとともに、この誘電体層上に
放電電極とこれを覆うセラミックスの保護層を備えてオ
ゾン発生用放電体を構成したことによって、誘電体層を
薄く形成してオゾン発生効率を向上させることができ
る。
【図1】(a)は本発明のオゾン発生用放電体を示す分
解斜視図、(b)は(a)中のX−X線断面図である。
解斜視図、(b)は(a)中のX−X線断面図である。
【図2】(a)(b)は本発明の他の実施形態のオゾン
発生用放電体の製造工程を示す斜視図、(c)は(b)
中のY−Y線断面図である。
発生用放電体の製造工程を示す斜視図、(c)は(b)
中のY−Y線断面図である。
【図3】本発明のオゾン発生用放電体における、誘電体
層と保護層の静電容量の比C1/C2 とオゾン発生量の
関係を示すグラフである。
層と保護層の静電容量の比C1/C2 とオゾン発生量の
関係を示すグラフである。
1、11:セラミック板 2、12:誘電体層 3、13:誘導電極 4、14:放電電極 5、15:保護層
Claims (2)
- 【請求項1】誘電体層をはさむように誘導電極と放電電
極を備えてなるオゾン発生用放電体において、前記放電
電極を覆うように保護層を形成するとともに、前記誘電
体層及び/又は保護層をムライト質セラミックスで形成
したことを特徴とするオゾン発生用放電体。 - 【請求項2】セラミック板上に誘導電極を形成し、該誘
導電極をセラミックコーティング層で覆って誘電体層と
するとともに、この誘電体層上に放電電極とこれを覆う
セラミックスの保護層を備えてなるオゾン発生用放電
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18089996A JP2873205B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | オゾン発生用放電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18089996A JP2873205B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | オゾン発生用放電体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222348A Division JP2608477B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | オゾン発生用放電体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100104A true JPH09100104A (ja) | 1997-04-15 |
| JP2873205B2 JP2873205B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=16091266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18089996A Expired - Fee Related JP2873205B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | オゾン発生用放電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873205B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008270110A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温場用表面プラズマアクチュエータ |
| KR100981399B1 (ko) * | 2004-08-19 | 2010-09-10 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 방전 소자, 방전 소자 유닛, 전기 제품, 차량, 및 방전소자의 제조 방법 |
| US9044728B2 (en) | 2012-02-14 | 2015-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ozone generating element and method for manufacturing ozone generating element |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18089996A patent/JP2873205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981399B1 (ko) * | 2004-08-19 | 2010-09-10 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 방전 소자, 방전 소자 유닛, 전기 제품, 차량, 및 방전소자의 제조 방법 |
| JP2008270110A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温場用表面プラズマアクチュエータ |
| US9044728B2 (en) | 2012-02-14 | 2015-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ozone generating element and method for manufacturing ozone generating element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2873205B2 (ja) | 1999-03-24 |
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