臭氧发生器

摘要

本发明揭示一种为了得到无损臭氧发生性能下使放电领域增大的臭氧发生器，对平板状的第1电极(7)、与第1电极(7)的主面对向的平板状的第2电极(3)、以及具有设置于第1电极(7)与第2电极(3)间的平板状的感应体板(5)及形成放电领域的撑挡(13)的电极组件(102)进行多层积层，在第1电极(7)与第2电极(3)间迭加交流电压、在注入氧气的放电领域产生放电使臭氧气体发生，第1电极(7)，在与放电领域对向的电极面与侧部间形成将发生在放电领域的臭氧气体取出的臭氧气体通路(8)，将多个的臭氧气体通路分散地配置于第1电极的放电领域内，多个的臭氧气体通路(8)，经第1电极(7)的内部、使在各放电领域的各放电区间发生的臭氧气体集中取出。

权利要求

1.一种臭氧发生器，

对平板状的第1电极、与所述第1电极的主面对向的平板状的第2电极、具有设置于所述第1电极与所述第2电极间的平板状的感应体板、以及形成放电领域的撑挡的电极组件进行多层积层，在所述第1电极与所述第2电极间迭加交流电压、在至少注入含氧气的气体的放电领域的间隙间产生放电、使臭氧气体发生，其特征在于，

在与所述放电领域对向的电极面上，在将所述第1电极的低压电极放电部进行等分后得到的多个区域的各自中心处将所述第1电极穿孔，形成取出所发生的臭氧气体的多个臭氧气体取出孔以及将从所述多个臭氧气体取出孔取出的臭氧气体合流后排出的多个臭氧气体通路，该多个臭氧气体通路形成在与所述放电领域对向的电极面与侧部间，所述多个臭氧气体通路，经所述第1电极的内部、使在所述放电领域的多处发生的臭氧气体集中取出，与所述多个臭氧气体取出孔对应、所述放电领域在所述第1电极与所述第2电极间被分割为多个，以便以所述臭氧气体取出孔为中心的径向的流速分布大体上均匀，所述感应体板，具有设置于所述第2电极侧的主面的导电性膜，并使该导电性膜密着于该第2电极、进行电气接合，对应于被分割成多个的所述放电领域，对所述导电性膜进行分割。

2.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，对应于被分割成多个的所述放电领域，对所述感应体板进行分割。

3.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，所述导电性膜的形状为大致正方形。

4.如权利要求2所述的臭氧发生器，其特征在于，所述导电性膜的形状为大致正方形。

5.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，所述导电性膜的形状为大致圆形。

6.如权利要求2所述的臭氧发生器，其特征在于，所述导电性膜的形状为大致圆形。

7.如权利要求1至6中任一项所述的臭氧发生器，其特征在于，在所述感应体板的所述导电膜的相反侧的主面上一体化地设有所述撑挡。

8.如权利要求1至6中任一项所述的臭氧发生器，其特征在于，具有：

载放所述积层的电极组件用的基座；以及在积层方向按规定压力顶压所述积层的电极组件，使所述放电领域作成规定的厚度，同时密闭该积层的电极组件用的发生器罩，所述基座与所述发生器罩形成的内部空间成为密闭构造。

9.如权利要求7所述的臭氧发生器，其特征在于，具有：

载放所述积层的电极组件用的基座；以及在积层方向按规定压力顶压所述积层的电极组件，使所述放电领域作成规定的厚度，同时密闭该积层的电极组件用的发生器罩，所述基座与所述发生器罩形成的内部空间成为密闭构造。

说明书

臭氧发生器

[0001] 本申请是申请日为2003年5月21日的、申请号为“03140937.7”的、发明名称为“臭氧发生器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及具有被积层的多个平板状的高压电极及低压电极、其间迭加交流电压使放电发生从而生成臭氧气体的平板积层型臭氧发生装置，特别在这种平板积层型臭氧发生装置的关键部分中，具有高压电极及低压电极、供给含氧气的气体、生成臭氧气体的臭氧发生器，本发明特别涉及在谋求臭氧发生器的薄型、大容量化及削减装置的部件数量的同时、谋求装置小型化构造的臭氧发生装置。

背景技术

[0003] 以图49为例，在日本特公昭59-48761号公报中揭示的以往的同轴圆筒方式臭氧发生装置的侧剖视图。图50是沿图49的同轴圆筒方式臭氧发生装置中的F-F线的剖视图。在图49及图50，同轴圆筒方式臭氧发生装置，包括：向高压电极3迭加高电压的电源1300、直径φ40mm、长度约1m的玻璃感应体管5、由形成于该玻璃感应体管5的内周面的导电膜层构成的高压电极3、与形成该高压电极3的玻璃感应体管5同轴配置的外径φ50mm、长度约1.2m的圆筒型接地电极管7、形成于该圆筒型接地电极管7与玻璃感应体管5间的放电空隙106、用以形成该放电空隙、设置于两电极的对抗部的发条状的撑挡113。在收纳这些构成部件的容器1100上，设置着含氧原料气体的供给口1010及排出口111。此外，在容器
1100的圆筒型接地电极管7的外周侧设置着冷却空间109。

[0004] 玻璃感应体管5，与圆筒型接地电极管7构成二重管构造，在圆筒型接地电极与高压电极间形成插入感应体的电极对。通过向高压电极3迭加高电压、在放电空隙106产生放电，使臭氧气体发生。在冷却空间109，水(冷媒)从流入口12a流向流出口112b，进行冷却。

[0005] 把在玻璃感应体管5的外周的一部设置发条状的撑挡113的构件嵌入圆筒型接地电极管7，在该圆筒型接地电极管7与玻璃感应体管5之间以大约0.6mm左右的间隔(放电间隙)形成放电空隙106。在该放电间隙间，使原料气体的氧气或空气在气体压力约0.1Mpa的条件下流动，形成使通过装置的气体取出的构成。通常，在前述外径φ50mm、长度约1.2m2
的1个臭氧发生单元中，使臭氧高效地发生用的功率注入密度低于0.2W/cm。

[0006] 在利用圆筒型接地电极管7及内周面形成高压电极3的玻璃感应体管5构成的电2
极间(间隙间)迭加交流高电压，使发生功率密度0.2W/cm 左右的感应体势垒放电(无声
3
放电)，将原料气体变换成臭氧浓度100g/m 左右的臭氧化气体。这样生成的臭氧化气体使原料气体流动，连续地从排出口111取出。通常，在前述的外径φ50mm、长度约1.2m的1个臭氧发生单元中，每个产生约25g/h的臭氧发生量。得到1kg/h的臭氧气体需要的臭氧效
3
率约为10kWh/kg。此外，这1个臭氧发生装置的容积为2000m 左右。

[0007] 臭氧化气体，可用于半导体·液晶制造装置的洗净、成膜及保护膜剥离工序，此外，在水处理装置及纸张的漂白装置也能应用，但该领域要求大容量的臭氧。在前述半导体·液晶制造领域中使用的臭氧发生量，每单机约几十g/h～500g/h，装置方面，除了臭氧发生性能、还强烈要求小型性。例如，仅臭氧发生量250g/h的臭氧发生器部，要求幅度小3 3
于20cm，高度小于20cm，深度小于50cm，容积小于20000cm(0.02m)。此外，在水处理装置及纸张的漂白领域，需要发生量为10～60kg/h的大容量臭氧。此时，如果用多个前述那样的φ50mm-1.2m的臭氧发生单元、构成60kg/h级的臭氧发生装置，大约需要2400个(＝
60000g/h/25g/h)臭氧发生单元，这以便体积相当大、制造成本及维护成本也相当高。60kg/
3 3 3
h级的臭氧发生装置的大小，理论计算为4.8m，(＝2400个×2000cm)实际大约为6m 左右的大型装置。图51及图52中表示将该臭氧发生单元作成多管的装置的情形。在该装置中用8个臭氧发生单元构成，而以往的大型装置的构成如图53所示，在60kg/h级的臭氧发生装置的实际装置中装入了2400支玻璃感应体管5。

[0008] 图51及图52是大型臭氧发生装置，其中，把由圆筒型接地电极管及在内周面形成高压电极的φ40mm-1m的玻璃感应体管5构成的多个电极对收纳在1个容器1100内，图51是它的侧面剖视图，图52是图51中沿J-J线的剖视图。在图51及图52中表示的装置，具有从两侧把玻璃感应体管5插入1个圆筒型接地电极管7、使前述电极对两头突出(对排构造)的构造，这样对排配置的2根电极对为1组，全部为4根，即亦，由合计8根的电极对构成。(参照图52)

[0009] 图54及图55，是为了将以多个如图51及52所示的φ50mm-1.2m的臭氧发生单元构成的装置做成紧凑型构造、将平板状的臭氧发生单元进行多段积层的以往例，如同在特许公开1998-25104号公报“臭氧发生装置用放电单元”中提出的以往的臭氧发生装置的主要部分，图54是横剖视图，图55是沿图54中G-G线的纵剖视图。此外，图54表示出从箭头方向看图55的H-H线的情形。在图54、图55，对臭氧发生器1100供给电力的高频变换器部1300a、1300b、1300c被连接到臭氧发生器1100上。在臭氧发生器1100的内部，配置着与高频变换器部1300a、1300b、1300c电气连接的、防止过电流用的熔断器177a、177b、177c。防止过电流用的熔断器177a、177b、177c，通过绝缘子被保持在低压电极107x、107y的侧面。

[0010] 臭氧发生器1100，包括有底圆筒状的发生器外罩1110，外罩内部形成精密构造。发生器外罩1110上，设置着将原料气体(氧气)从外部供给到发生器外罩1110内部的原料气体导入口1010。在臭氧发生器1100的内部，配置着变形6角形平板状的2张低压电极
107x，107y。低压电极107x，107y，通过焊接制作机加工部件，内部被成空洞。此外，该内部空洞，如后所述，被作为冷却水通路109使用。即亦，低压电极107x，107y，在内部使冷却水作为冷媒流通，既作电极，又兼有散热片功能。

[0011] 在2张低压电极107x，107y夹着的空间内，3张圆板状的低压电极板107xa，107xb(107xc未图示)被接合在低压电极107x的低压电极107y侧的面上。另外，3张圆板状的低压电极板107ya，107yb(107yc未图示)被接合在低压电极107y的低压电极107x侧的面上。

[0012] 此外，在2张低压电极107x，107y夹着的空间内，与圆板状的低压电极板107xa，107xb(107xc未图示)对向，分别配置着3张圆板状的感应体板105a，105b，105c。另外，在低压电极107y侧，也与低压电极板107ya，107yb(107yc未图示)对向，分别配置着3张圆板状的感应体板105a，105b，105c。其中，各2张的感应体板105a，105b，105c，分别成对。
在成对的2张感应体板105a，105b，105c各自对向侧的面上，形成薄膜状的导电性膜115a，
115b，115c。

[0013] 在低压电极板107xa，107xb，(107xc未图示)与感应体板105a，105b，105c之间，分别夹入撑挡113。此外，在低压电极板107xa，107xb，(107xc未图示)与感应体板105a，105b，105c之间，利用撑挡113分别形成放电领域106。该放电领域106，形成为微小的间隙。同样，在低压电极板107ya，107yb，(107yc未图示)与感应体板105a，105b，105c之间，利用撑挡113分别形成微小间隙的放电领域106。

[0014] 在成对的2张的感应体板105a，105b，105c的相互之间，被缩设着具有弹性的气体密封材料131。此外，在成对的2张的感应体板105a，105b，105c的相互之间，配置着薄板电极的高压电极103。此外，在高压电极103与感应体板105a，105b，105c之间，分别缩设金属发条132。即亦，高压电极103，被形成为夹于具有弹性的2张的感应体板105a，105b，105c的构造。高压电极103，经金属发条132与感应体板105a，105b，105c的导电性膜115a，
115b，115c面电气连接，将高电压供给到感应体板105a，105b，105c。

[0015] 在这种以往技术中，在从变形6角形成平板状的低压电极107x，107y、以角度120°的3等分的低压电极面上，分别接合具有成为放电面的高精度的平坦度的圆板状的低压电极板107xa，107xb，(107xc未图示)，在这些低压电极板107xa，107xb，(107xc未图示)上，分别使3张的感应体板105a，105b，105c对向配置。这样，就把具有共同的低压电极107x、107y与一感应体板105a或105b或105c的放电部分分别称为臭氧发生放电单元
199a、199b、(199c未图示)。按照该以往技术，在共同的低压电极107x、107y上，构成具有
3个放电单元199a，199b，199c的放电体，即放电组件。

[0016] 在感应体板105a，105b，105c的中央，有臭氧气体取出孔128a，128b，128c贯通。此外，低压电极板107xa，107xb，(107xc未图示)上也形成臭氧气体取出孔，在该臭氧气体取出孔，分别与贯通低压电极107x的臭氧气体排出管111a、111b、(111c未图示)连通。臭氧气体，可按如图55的箭头110所示方向流动、从臭氧发生器1100取出。

[0017] 在低压电极107x、107y的内部，形成使作为冷媒的冷却水流通的冷却水通路109。冷却水通路109，具有冷却水的入口123a及出口123b。在入口123a及出口123b处，分别经配管122a、122b与冷却水给水龙头121a及冷却水排水龙头121a连接。此外，冷却水给水龙头121a，与从外部将冷却水供到臭氧发生器1100的主冷却管的排出口112a连接，此外，冷却水排水龙头121a，与从臭氧发生器1100向外部将冷却水排出的主冷却管的吸入口
112b连接。冷却水，可按如图54的箭头120所示方向流动、供给到臭氧发生器1100。

[0018] 这样，在低压电极107x、107y的主面上，各自设置3个放电领域106，此外，在高压电极的两面，形成放电领域106，所以，合计形成6个放电领域106。设置于6个放电领域106内的、用来形成放电领域106的撑挡113，利用1组低压电极107x、107y及6块感应体板105a，105b，105c、高压电极103形成6组的放电单元，用一对的低压电极107x、107y即可实现构成具有6个放电领域106的、大容量的臭氧发生器的构造。

[0019] 此外，利用放电单元，在一对的低压电极107x、107y的内部形成冷却水通路109，同时形成臭氧气体通路108，在积层方向上形成设置3个臭氧气体通路108的构造。

[0020] 下面对动作进行说明。高频变换器1300a，1300b，1300c发生的高电压，经过设置于低压电极107x、107y侧面的防过电流用的熔断器177a、177b、177c、从高压电极103经金属发条132被供给到感应体板105a，105b，105c。这样，当从设置于发生器外罩1110的原料气体导入口1010导入含氧的原料气体时，原料气体被从臭氧发生放电单元199a，199b，199c的外周方向吸入到放电空隙106，在放电空隙106处发生无声放电，原料气体变成臭氧气体。从放电空隙106出来的臭氧气体被导入臭氧气体取出孔128a，128b，128c，按照箭头
110的方向从臭氧气体排出管111a，111b，111c内排出，送到外部。

[0021] 在这样构成的臭氧发生器，为了增大放电面积、实现大容量化，可通过与共同的低压电极107x、107y对向地配置多个的感应体板105a，105b，105c，把为得到规定精度的平坦度必须加厚的感应体板105a，105b，105c做大、以实现大容量化。此外，谋求能够使低压电极107x、107y以及与低压电极107x、107y连接的、用以操控冷却等的低压电极部件的数量减少的臭氧发生量的大容量化。

[0022] 将多个的放电单元199a，199b，199c有效地配置于共同的低压电极107x、107y，以实现紧凑型的装置。此外，共同的低压电极107x、107y，由于分别地接合具有成为放电面的高精度的平坦度的圆板状的低压电极板107xa，107xb，107xc，因此可得到规定精度的平坦度。

[0023] 在一对的低压电极107x、107y的主面上，将合计6个的高压电极103并列，通过在高压电极103上迭加交流高电压，使在经感应体板105a，105b，105c的电极间的放电领域106上发生感应体势垒放电。由于在6个高压电极103与一对的低压电极107x、107y的相互间迭加交流高电压产生放电，3对(6个)放电领域106大体形成于同一平面上。由于这一放电，使氧气被暂时分解成氧原子，在几乎同时该氧原子又与别的氧原子或壁面发生三维碰撞，以便从6个放电领域106同时生成臭氧气体，从而得到大量的臭氧气体。

[0024] 低压电极107x、107y，各自对3个放电领域106共用，所以，一块低压电极107x或107y上流过冷却水，3个放电领域106的电极都得到冷却。

[0025] 此外，在以往的技术中，只有一对的低压电极107x、107y，所以，通常都把由一对的低压电极107x、107y与夹在两者之间的多个电极构成的多个组件按主面平行方式进行积层，以图发生气体的大容量化。

[0026] 【专利文献1】

[0027] 特公昭59-48761号公报

[0028] 【专利文献2】

[0029] 特开平10-25104号公报(第4～5页，第1～2图)

[0030] 【专利文献3】

[0031] 特开平11-292516号公报

[0032] 但是，在这样构成的臭氧发生装置，低压电极107x、107y，通过机加工及焊接制作，这对于装置的紧凑化是不可取的。

[0033] 此外，具有取出臭氧气体用的配管、及冷却低压电极107x、107y的许多配管的臭氧发生装置，特别是，由一对的低压电极107x、107y与夹在两着间的多个电极构成的多个组件按主面平行方式进行积层的臭氧发生装置，配管从各自的组件延伸出来，配管弯来弯去不仅复杂而且难弄，制造成本也高，对臭氧发生装置是不小的问题。

[0034] 本发明是针对以上课题提出的，其目的在于获得：可通过增大放电领域面积使臭氧发生量增大、即使对1个电极面增大放电领域也能使臭氧发生性能不受损失而且保证可靠性高、可确保电极面的高平面精度、容易形成组件的积层构造、电极容易冷却、装置轻巧紧凑、配管结构简化、制造成本低的臭氧发生器。

[0035] 此外，其目的还在于获得：平板电极的形状细长、增大多段积层多个臭氧发生单元的臭氧发生组件的发生容量、减小臭氧发生组件的容器的外形、紧凑而且轻巧、符合气体压力容器强度的臭氧发生器。

[0036] 此外，其目的还在于获得：将以多个发生器插入1个容器内使发生容量进一步增大的臭氧发生装置做得紧凑、能减低制造成本、维护成本的臭氧发生装置。

发明内容

[0037] 本发明的一实施形态的臭氧发生器，

[0038] 对平板状的第1电极、与第1电极的主面对向的平板状的第2电极、具有设置于前述第1电极与第2电极间的平板状的感应体板以及形成放电领域的撑挡的电极组件进行多层积层，

[0039] 在第1电极与第2电极间迭加交流电压、在至少注入含氧气的气体的放电领域的间隙间产生放电使臭氧气体发生，

[0040] 第1电极，在与放电领域对向的电极面与侧部间形成将发生在该放电领域的臭氧气体取出的臭氧气体通路，将多个的前述臭氧气体通路分散地配置于第1电极的放电领域内、以便以臭氧气体通路为中心的径向的流速分布大体上均匀，

[0041] 多个的臭氧气体通路，经第1电极的内部、使在放电领域的多处发生的臭氧气体集中取出。

[0042] 此外，本发明的别的实施形态的臭氧发生器，采用封口、焊接等将前述一实施形态的臭氧发生器的容器做成密封构造。

[0043] 此外，本发明的别的实施形态的臭氧发生器，将前述一实施形态的臭氧发生器收纳于圆筒状的容器内，至少将冷媒的出入口配管，原料气体取入配管，臭氧气体取出配管，高压衬套中的某一个从容器的端面取出，采用封口、焊接等将容器做成密封构造。

[0044] 此外，本发明的别的实施形态的臭氧发生器，将前述一实施形态的多个臭氧发生器的容器收纳于1个容器内，在构造中包括：在1个容器内将来自多个臭氧发生器的冷媒分路的送出装置、使冷媒集中的取出装置及使臭氧气体集中的取出装置、以及向高压电极供给电压的装置。

附图说明

[0045] 图1是包括本发明实施形态1的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略剖视图。

[0046] 图2是从上方看图1的平板积层型臭氧发生装置的图。

[0047] 图3是表示本发明实施形态1的臭氧发生器的臭氧发生器电极的详细示意剖视图。

[0048] 图4是图3的E部分的放大图。

[0049] 图5是本发明的实施形态1的臭氧发生器的低压电极的上面图。

[0050] 图6是图5沿A-A线的剖视图。

[0051] 图7是图5沿B-B线的剖视图。

[0052] 图8是图5沿C-C线的剖视图。

[0053] 图9是图5沿D-D线的剖视图。

[0054] 图10是本发明的实施形态1的臭氧发生器的高压电极的上面图。

[0055] 图11是图10的高压电极的正面图。

[0056] 图12是图10的高压电极的侧面图。

[0057] 图13是表示实施形态1的乘积p×d与放电电压的关系的特性图。

[0058] 图14是表示实施形态1的放电电压与高电压的绝缘距离的关系的特性图。

[0059] 图15是表示实施形态1的乘积p×d的值可变时的乘积p×d与放电单元的容积比的关系的一例的特性图。

[0060] 图16是表示实施形态1的放电功率密度可变时的放电功率密度与放电单元的容积比的关系的一例的特性图。

[0061] 图17是本发明的实施形态1的臭氧发生器的感应体板的上面图。

[0062] 图18是图17的感应体板的正面图。

[0063] 图19是图17的感应体板的侧面图。

[0064] 图20是包括本发明实施形态2的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略剖视图。

[0065] 图21是从上方看图20的平板积层型臭氧发生装置的图。

[0066] 图22是从上方看表示包括本发明的实施形态2的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的他例的图20的平板积层型臭氧发生装置的图。

[0067] 图23是包括本发明实施形态3的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的正面剖视图。

[0068] 图24是图23的平板积层型臭氧发生装置的气体出入口侧的侧面图。

[0069] 图25是图23的平板积层型臭氧发生装置的高电压供给部侧的侧面图。

[0070] 图26是图23的平板积层型臭氧发生装置的臭氧发生器组件的正面剖视图。

[0071] 图27是图23的平板积层型臭氧发生装置的臭氧发生器组件的平面图。

[0072] 图28是图23的平板积层型臭氧发生装置的臭氧发生器组件的气体出入口侧的侧面图。

[0073] 图29是图23的平板积层型臭氧发生装置的臭氧发生器组件的高电压供给部侧的侧面图。

[0074] 图30是包括本发明实施形态4的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略纵剖视图、是图31中沿K-K线的剖视图。

[0075] 图31是包括本发明实施形态4的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略横剖视图、是图30中沿L-L线的剖视图。

[0076] 图32是包括本发明实施形态5的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略剖视图。

[0077] 图33是包括本发明实施形态6的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略剖视图。

[0078] 图34是本发明的实施形态7的臭氧发生器的低压电极的示意图。

[0079] 图35是本发明的实施形态8的臭氧发生器的低压电极的示意图。

[0080] 图36是本发明的实施形态9的臭氧发生器的低压电极的示意图。

[0081] 图37是本发明的实施形态10的臭氧发生器的高压电极的上面图。

[0082] 图38是图37的高压电极的正面剖视图。

[0083] 图39是图37的高压电极的侧面剖视图。

[0084] 图40是本发明的实施形态11的臭氧发生器的高压电极的上面图。

[0085] 图41是图40的高压电极的正面剖视图。

[0086] 图42是图40的高压电极的侧面剖视图。

[0087] 图43是本发明的实施形态12的臭氧发生器的感应体板的上面图。

[0088] 图44是图43的感应体板的正面图。

[0089] 图45是图43的感应体板的侧面图。

[0090] 图46是本发明的实施形态13的臭氧发生器的电极组件的剖视图。

[0091] 图47是图46的电极组件的感应体板的上面图。

[0092] 图48是本发明的实施形态14的臭氧发生器的感应体板的上面图。

[0093] 图49是以往的同轴圆筒方式臭氧发生装置的侧剖视图。

[0094] 图50是图49的同轴圆筒方式臭氧发生装置沿F-F线的剖视图。

[0095] 图51是表示以往的同轴圆筒方式臭氧发生装置的他例的侧剖视图。

[0096] 图52是图51的同轴圆筒方式臭氧发生装置沿J-J线的剖视图。

[0097] 图53是表示以往的大型的同轴圆筒方式臭氧发生装置的一部分的断面的侧面图。

[0098] 图54是表示以往的臭氧发生装置的又一他例的要部的横剖视图、是图55中沿H-H线的剖视图。

[0099] 图55是以往的臭氧发生装置的要部的纵剖视图、是图54中沿G-G线的剖视图。

[0100] 标号说明

[0101] 1高压电极冷却板3，33，43高压电极(第2电极)3a～3f，33a～33f，[0102] 43a～43f凸部5，35，45，55感应体板5a～5f，35a～35f，45a，55a导电性膜7，17，27，37低压电极(第1电极)8臭氧气体通路9冷却水通路(冷媒通路)13撑挡24基座
24aL字型材27a～27f放电领域28a～28f臭氧气体取出孔100臭氧发生器102电极组件110发生器外罩110a压片700，1700，2700，3700电极放电部710出入部720凹缩部710，
1710出入部720，1720，2710，3710凹缩部2710，3710出入部(第1出入部)2730，3730，3740出入部(第2出入部)

[0103] 具体实施形态

[0104] 实施形态1

[0105] 本发明的内藏臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置，通常与半导体制造装置及洗净装置等装置一起并设。在各装置上一般都有操作面板及操作部，该操作面板及操作部，考虑到作业者的操作性，理想的做法常常各自例如面向通路并排设置。另外，这样对着操作面板并排的面、有关直角方向的深度上允许较大的长度(面积)。这样，各种装置，面向通路、通常在幅度狭窄的深度方向上、将长度做成细长的形状。

[0106] 在水处理装置及纸张的漂白领域，作为大容量的臭氧装置采用这种平板积层型臭氧发生装置时，必须作成对气体压力具有充分强度的容器。此外，放电单元的电极形状做成细长矩形状以确保电极面积，在形成臭氧发生器的容器中，直径小的筒状容器有利于增强压力强度，此外，可减轻装置而且成本低。

[0107] 这样，内藏本申请发明的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置，一般要求做成细长的形状。另外，平板积层型臭氧发生装置，以谋求臭氧发生器100的发生臭氧的大容量化的目的、要求把容积做得最大。按照这样2个要求，平板积层型臭氧发生装置，在容许空间内做成最大宽度的正方形形状，详细的说，理想情况是在水平面上作成断面细长的长方形状。

[0108] 图1是包括本发明的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略的剖视图。图2是从上方看图1的平板积层型臭氧发生装置的图。在图1及图2，平板积层型臭氧发生装置，由作为使臭氧发生的主要构成的臭氧发生器100、及向该臭氧发生器100供给电力的臭氧变压器200及高频变换器300构成。

[0109] 高频变换器300把从输入电源404输入的电力变换成需要的频率数，经逆变器输出电缆403输出。臭氧变压器200，以臭氧变压器自身的电感改善负荷的功率，使该电力达到规定的电压，作为臭氧发生需要的电力，经高压电缆401供给给臭氧发生器100。高压电缆401，贯通高压衬套120，与后述的臭氧发生器100内的高压电极3电气连接。高频变换器，控制供给到具有控制电流/电压功能的臭氧发生器100的电力注入量。

[0110] 由臭氧变压器200供给的高电压，由高压电缆401通过高压衬套120送到臭氧发生器100的高压电极3上。另外，由臭氧变压器200供给的低电压，用低压电缆402经基座24送到低压电极7上。

[0111] 臭氧发生器100，是将多个的电极组件102积层而成的。单个的电极组件102，具有作为第1电极的低压电极7及作为第2电极的高压电极3。关于电极组件102的构造放在后面说明。规定数量的电极组件102按照图1的上下方向被积层于基座24上、构成臭氧发生器电极101。被积层的多个的电极组件102，借助重叠设置于最上面的电极组件102的电极压板22、和贯通电极压板22及各电极组件102的紧固螺钉21a，以规定的紧固力固定于基座24。有关该紧固力的内容将后述。

[0112] 臭氧发生器电极101，以发生器外罩110覆盖。发生器外罩110，去掉一面，做成大体的箱形，用外罩紧固螺钉26将设置于开口周边部的发兰盘紧固于基座24。发生器外罩110的开口周边部与基座24之间，用O型圈使发生器外罩110

[0113] 与基座24形成的内部空间成为密闭构造。

[0114] 在基座24的内部空间，设置着供氧气(内含微量的氮和二氧化碳)用的氧气入口130。从氧气入口130供给的氧气，充满发生器外罩110内，并进入后述的放电领域的间隙。
在基座24，设置着把经后述的放电领域生成的臭氧气体从臭氧发生器100送到外部的臭氧气体出口11和供冷却电极组件102的冷却水出入用的冷却水出入口12。即亦，臭氧气体出口11，是设置于基座24的臭氧气体通路8的端部开口，冷却水出入口12，是设置于基座24的冷却水通路9的端部开口。

[0115] 这样构成的平板积层型臭氧发生装置，是本发明特别涉及的属于臭氧发生装置主要部件的臭氧发生器100的类型。详细地说，是涉及以臭氧发生器100的大容量化、改善装置的空间利用系数为目的、将臭氧发生器100做成矩形形状、并将电极组件102内的高压电极、感应体板、低压电极分别做成与该臭氧发生器100的矩形化相适配的形状、以及有关冷却构造、臭氧气体取出等方面构造的类型。此外，也是涉及谋求高效生成臭氧用的形状及发生器的紧凑化、减低制造成本、轻量化及增大容器的压力强度用的容器的密封方法、以及关于容器形状等的构造和将发生器多个设置的大容量臭氧发生器的构造的类型。

[0116] 图3是表示本发明的实施形态1的臭氧发生器的发生器电极的模式的详细剖视图。图4是图3中E部分的放大图。在图3及图4，臭氧发生器电极101，包括：作为第1电极的平板状的低压电极7、作为与低压电极7对向的第2电极的平板状的高压电极3、设置于低压电极7与高压电极3之间的平板状的感应体板5、以及在积层方向上形成薄放电领域用的撑挡13。单个的电极组件102，使高压电极3、低压电极7、感应体板5、及撑挡13组合，形成后述的放电领域。此外，使该电极组件102多段积层、构成臭氧发生器电极101。

[0117] 臭氧发生器电极101，在低压电极7与高压电极3间迭加交流电压，在注入含氧气的气体(原料气体)的放电领域产生放电，使臭氧气体发生。从图1中的臭氧变压器200经高频变换器120向高压电极2的供电端子4供给电力。高压电极3，用不锈钢，铝等金属制作。感应体板5的主面，通过后述的导电性膜密着于高压电极3。感应体板5可用陶瓷，玻璃，硅等材料制作。在感应体板5与低压电极板7之间，利用撑挡13形成放电领域。在本实施形态，放电领域被分割成如图2中虚线所示的6个放电领域27a～27f。各放电领域27a～27f，形成带圆角的略正方形，充满图1的发生器外罩110的原料气体，如图2中箭头所示，从各放电领域周围，全方位地向各放电领域的中心方向进入。

[0118] 通过在高压电极3与低压电极7之间迭加交流·高电压，将放电领域27a～27f中流动的原料气体变换为臭氧。各放电领域27a～27f中变换成臭氧化氧的臭氧气体，从后述的臭氧气体取出孔28a～28f进入低压电极7的内部，经由设置于低压电极7的臭氧气体通路8到达臭氧气体出口11。

[0119] 低压电极板7，与用不锈钢板构成的4块金属板接合、成为在板间形成臭氧气体通路8的薄板状的导电性刚体。在低压电极7，除臭氧气体通路8外，还形成用来提高臭氧发生效率的冷却水通路9。此外，作为冷媒的冷却水在冷却水通路9中流动，使放电领域27a～27f内的气体温度降低。

[0120] 形成于低压电极7的臭氧气体通路8，经由形成于集流组合体23的臭氧气体通路8与设置在基座24的臭氧气体出口11连通。另外，形成于低压电极7的冷却水通路9，经由形成于集流组合体23的冷却水通路9与设置于基座24的冷却水出入口2连通。

[0121] 虽然未图示，但是，在低压电极7与集流组合体23或基座24之间，为了水的密封和气体的密封，应采用O型圈。

[0122] 由低压电极7、高压电极3、感应体板5、撑挡13构成的电极组件102，利用贯通各构成要素的紧固螺钉21a，在电极压板22与基座24间进行紧固固定。

[0123] 下面，对低压电极7的构造进行详细说明。图5是低压电极的上面图。图6是沿图5的A-A线的箭头方向的剖视图。图7是沿图5的B-B线的箭头方向的剖视图。图8是沿图5的C-C线的箭头方向的剖视图。图9是沿图5的D-D线的箭头方向的剖视图。

[0124] 低压电极7由耐臭氧性高的金属材料制作，为了确保面积大，发生器外罩110的水平断面内，全域内形成宽阔的略矩形(长方形)平板状的形状。

[0125] 低压电极7，包括：在主面形成电极、在内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路(冷媒通路)9的矩形平板状的低压电极放电部700，及设置于低压电极放电部700的一侧的边的侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a及冷却水通路9的冷却水入口(冷媒入口)9a、冷却水出口(冷媒出口)9b的出入部710。作为设置于低压电极放电部700内的冷媒通路的冷却水通路9，遍布形成于低压电极放电部700，使作为冷媒的冷却水将低压电极放电部700整体围绕。

[0126] 低压电极放电部700，构成高压电极3，感应体板5，及撑挡13，同时构成电极组件102，并在基座24上积层，用紧固螺钉21a紧固。另外，出入部710，为了插补制作高压电极
3、感应体板5、及撑挡13的积层方向的高度，在相邻的上下间分别夹着集流组合体23进行积层，再用紧固螺钉21b紧固。在该集流组合体23上，设置着在积层方向上延伸的臭氧气体通路8及冷却水通路9。

[0127] 在低压电极放电部700与出入部710之间，设置凹缩部720。形成作为刚性小部件的凹缩部720的用意是：当低压电极放电部700与出入部710分别用紧固螺钉21a和紧固螺钉21b紧固时，在低压电极放电部700与出入部710中的某一个上发生的变形，都不影响到另一方的紧固力。

[0128] 即亦，低压电极放电部700，利用紧固螺钉21a，将高压电极3、感应体板5及撑挡13同时用紧固螺钉21a以规定的紧固力紧固于基座24上，该紧固力应进行非常精细的控制，以达到正确地控制间隙非常薄的放电领域27a～27f的高度(厚度)。

[0129] 另外，出入部710，利用紧固螺钉21b与集流组合体23一起被紧固于基座24。出入部710与集流组合体23，通过控制高度的尺寸制作。制作误差不可能为理想的0。

[0130] 此外，在积层低压电极放电部700、高压电极3、感应体板5及撑挡13中发生的累计误差，以及积层出入部710与集流组合体23中发生的累计误差，究其原因，是由于在低压电极放电部700与出入部710间发生弯曲应力所致。为了吸收该弯曲应力，在两者之间设置刚性的小凹缩部720。利用该刚性小凹缩部720，使低压电极放电部700与出入部710相互不产生应力影响。

[0131] 在低压电极放电部700的上下两主面，为了使以前述的臭氧气体通路为中心的径向的流速分布大体均匀，在低压电极放电部700面的放电领域内，使各6个的臭氧气体取出孔28a～28f穿通。该穿通的6孔中分别流入均匀的臭氧气体，使低压电极放电部700面的臭氧发生量均匀，从而得到高浓度的臭氧，臭氧气体的取出效率也高。此外，不仅设置6个臭氧气体取出孔28a～28f，还在臭氧气体取出孔的周围将高压电极分割成6个，使放电领域分散，实现从各放电领域的周围流入的原料气体的均匀化。本实施形态，如前所述，分成为6个放电领域27a～27f。此外，设置臭氧气体取出孔28a～28f，使位于6个放电领域27a～27f的大体中央部，在各放电领域27a～27f发生的臭氧气体，被从该臭氧气体取出孔28a～28f吸入低压电极7内。从臭氧气体取出孔28a～28f进入低压电极7的臭氧气体，通过形成于低压电极7内的臭氧气体通路8，在低压电极7内合流为一，向着形成于出入部710的臭氧气体通路8。

[0132] 低压电极7，如图6～9所示，以2块的第1金属电极7a、及2块的第2金属电极7b合计4块的金属电极面对面地制作而成。在各自的金属电极7a、7b的片侧主面，通过腐蚀或机加工刻成多条深度为几mm的断面为ㄈ字型的槽。此外，首先，制作2块的第1金属电极7a，使槽对向贴合，并在内部形成臭氧气体通路8，接着，制作2块的第2金属电极7b，使形成槽的面向着各电极7a的外侧面贴合，形成冷却水通路9。这样的4块的金属电极7a、
7b，利用封口或热压使之重合接合，内部构成密闭构造。

[0133] 此外，在出入部710，形成沿积层方向延伸的臭氧气体通路8及冷却水通路9。这里，冷却水通路9，分在冷却水入口(冷媒入口)9a和冷却水出口(冷媒出口)9b设置。连通冷却水入口9a和冷却水出口9b的冷却水通路9，在图5中用点线表示，在低压电极7的内部几乎遍布整体地形成。即亦，冷却水通路9，在矩形平板状的低压电极放电部700，从中央部到外周部遍布整体地形成多个同心形状体。此外，相邻的同心状的冷却水通路9，用窄幅的凸缘隔开。冷却水，以图5中的虚线箭头方向流动。

[0134] 另外，形成于低压电极放电部700内部的臭氧气体通路8，从形成于出入部717的积层方向上延伸的通路分叉延伸到低压电极放电部700，在分叉的头部与形成于两侧主面的臭氧气体取出孔28a～28f连通。该臭氧气体取出孔28a～28f，将低压电极放电部700进行6等分后就设置于该6等分的放电领域27a～27f的各自中心。在该6等分的放电领域，原料气体对着设置于各自中心的臭氧气体取出孔28a～28f流动，周围的略均一的气体流入臭氧气体取出孔28a～28f。此外，形成于低压电极7的臭氧气体取出孔28a～28f与分叉的臭氧气体通路8，构成使发生在多个放电领域27a～27f的臭氧气体集合取出的集合取出装置。在本实施形态，表示将低压电极放电部6等分、并相应设置6个臭氧气体取出孔28a～28f的装置，也可以将低压电极放电部700进行2以上的n等分，设置n个臭氧气体取出孔。

[0135] 发生的臭氧气体，从多个放电领域27a～27f的中央部通过设置于低压电极放电部700的臭氧气体通路8合流，到达沿设置于出入部710的积层方向延伸的臭氧气体通路8。另外，在低压电极放电部700整体中流动的冷却水，从出入部710的冷却水入口孔9a进入低压电极7，使低压电极放电部700全面冷却，流向冷却水出口孔9b。

[0136] 设置于低压电极7的一侧边的侧部的出入部710的臭氧气体通路8与冷却水通路9的通路集合构造，与邻接设置于出入部710的上下的集流组合体23同样形成的通路构造配合，形成在积层方向以直线状延伸的臭氧气体通路8及冷却水通路9，这样配合形成的臭氧气体通路8及冷却水通路9，与设置于基座24的臭氧气体出口11及冷却水出入口12连接。

[0137] 这样，在本实施形态，由于在低压电极7及集流组合体23内形成臭氧气体通路8及冷却水通路9，因此，可省略以往使用的集合接头及配管型材，这些接头、配管型材的空间被空出来，实现构造简化的臭氧发生器。

[0138] 此外，在本实施形态，通过对低压电极进行腐蚀或机械加工，在数mm以内将进行凹凸加工的4块金属板贴合、形成气密流通空间，使臭氧气体通路8及冷却水通路9气密分离形成，可以使低压电极7的厚度变薄，实现装置的小型化。此外，由于不用冷却水及臭氧气体取出用配管，可提供使装配、分解可简单地进行、廉价的臭氧发生器。

[0139] 此外，在本实施形态，4块金属电极7a、7b接合制作低压电极7，用4块以上电极接合、在内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9也行。

[0140] 此外，低压电极7及感应体板5之间设置放电领域27a～27f，在低压电极7内形成臭氧气体通路8，在高压电极3及感应体板5间设置放电领域，在高压电极3内也可形成臭氧气体通路。

[0141] 此外，本实施形态，设置无声放电(感应体势垒放电)必要的感应体板5，并在感应体板5与低压电极7间配置撑挡、设置放电领域27a～27f。但是，在高压电极3与感应体板5间配置撑挡、设置放电领域27a～27f也可以。

[0142] 图10是高压电极的上面图，图11是高压电极的正面图，图12是高压电极的侧面图。高压电极3，由不锈钢板等的导电性薄板构成，其一部分作为供电端子4凸出。高压电极3，由矩形平板状的材料构成、通过机加工削除不要的部分、在片面侧形成6个扁平状的凸部3a～3f。最终在两侧面形成12个凸部3a～3f。在凸部3a～3f的顶面的平坦部形成电极面。前述6个放电领域27a～27f，根据该高压电极3的6个凸部3a～3f形成为1个。

[0143] 各凸部3a～3f，形成4角圆状的略正方形。6个凸部3a～3f中的4个凸部3a、3c、3d、3f，在高压电极3的四壁使2边一致地形成。其他2个凸部3b～3e中，凸部3b设置在凸部3a，3c间。此外，凸部3e设置在凸部3d，3f间。相邻的凸部间隔开规定的间隔。
这个间隔后面述及。

[0144] 在各凸部3a～3f的主面，可在同一的平面上存在，而且可具有各自高精度的平坦度。从图11的正面及图12的侧面看，各凸部3a～3f的外周部，形成断面圆弧状的平滑的形状。

[0145] 在矩形平板状的高压电极3的一侧边，设置供电端子4。供电端子4，与凸部3a～3f同样，可通过机加工削除形成，此外，小的板状材料片通过焊接、螺钉紧固等接合形成。

[0146] 前述6个放电领域27a～27f，发生在形成凸部3a～3f的领域。凸部3a～3f水平面内长度方向的边长与垂直于它的边长之比(水平面内的纵横比，以后称为长宽比)约为1∶1。即亦，略正方形。因此，前述6个放电领域27a～27f的长宽比约为1∶1。在长宽比为1∶1的放电领域的中心，如设置臭氧气体取出孔，以臭氧气体取出孔为中心的径向的气体的流入可均一化。

[0147] 在对放电领域的长宽比作种种变化的同时测量臭氧用户浓度及臭氧用户发生效率，当结果为1.5∶1.0以内时，以臭氧气体取出孔为中心的径向的气体流入时的气体流速V(或流量Q)的分布，在水平面内的纵横方向差别不大。结果，臭氧浓度及臭氧发生效率确认能确保大于80％，另外，未见明显的性能降低。另外，长宽比超过1.5∶1.0时，出现明显的臭氧浓度及臭氧发生效率的降低，可确认面积增大的效果不大。

[0148] 一般，放电领域被做成1个大的面积。在放电领域的中央部与周边部放电功率密度的间隙大，臭氧浓度及臭氧发生效率降低。这里，说的是得到规定的臭氧浓度及臭氧发生效率的放电领域的面积的最大允许放电面积。当放电领域小于最大允许放电面积时，臭氧浓度及臭氧发生效率好，另外，当放电领域大于最大允许放电面积时，臭氧浓度及臭氧发生效率不好，装置不能维持规定的性能。

[0149] 最大允许放电面积因放电领域的形状(长宽比)而异。按照形状的变化，最大允许放电面积最大时，在放电领域的中央部有臭氧气体取出孔，而且放电领域呈圆形。放电领域圆形时，原料气体从圆周的周围进入，向设置于中央部的臭氧气体取出孔流动，原料气体的流动从放电领域的周围进入，也能够保持均一化。

[0150] 当放电领域为长方形时，小于最大允许放电面积时，长宽比不好，以放电领域内臭氧气体取出孔为中心的径向的气体的流入不均一，对气体流动慢的部分，放电空间的气体温度上升，臭氧发生效率降低。装置整体的臭氧发生性能变坏。

[0151] 最大允许放电面积，可利用下式求得。即亦，

[0152] 设最大允许放电面积S0[cm2]，

[0153] 在当放电领域的间隙长为d[cm]、

[0154] 放电气体压力为P[Mpa]、

[0155] (P[Mpa]＝7500(0.1+P)[Torr]＝p[Torr])、

[0156] 放电电压为Vp[V]、(此外，放电波形是交流波形(这里用峰值表示，标号为Vp)。)、2
放电功率密度为W[W/cm]时，

[0157] 则：S0＝(A×d×P×Vp)/W (式1)

[0158] 这里，A：比例常数

[0159] 这里，A是由放电领域形状(长宽比)决定的比例常数，因放电领域形状可在10～30范围内变化。

[0160] 此外，在本实施形态的放电领域27a～27f，

[0161] 放电领域的间隙长为0.01[cm]、

[0162] 放电气体压力为0.25[Mpa]、

[0163] 放电电压为5000[V]、

[0164] 放电功率密度为1[W/cm2]时，如果比例常数设为20，

[0165] 则，最大允许放电面积S0：

[0166] S0＝(20×0.01×0.25×5000)/1.0＝250cm2

[0167] 除了考虑小于最大允许放电面积S0、根据臭氧发生装置的整体构成，本实施形态2
的各1个的放电领域27a～27f的面积S为75cm(φ200)。该面积的设定，一是取高压电
2
极3的凸部3a～3f的面积为75cm，另外，放电领域27a～27f的面积S除了根据该高压电极3的凸部3a～3f的面积外，还与后述的感应体板的表面形成的导电性膜的面积有关。

[0168] 如前所述，感应体势垒放电(无声放电)，一般具有与放电电压的增大成比例、在电极面均一、功率密度大的特点，实际由于放电间隙形成时的尺寸误差等的原因，在放电领域间隔小的部分开始放电，在这间隔小的部分功率密度大。而且放电领域大时，电极面功率密度分布差别大，成为臭氧发生能力降低的原因。在放电领域取1个大面积时，在放电领域的中央部(一般，在放电领域，往往是间隔最小的部分)与周边部放电功率密度差别大。此外，在放电领域取1个大面积时，按照矩形的形状，长宽比大于1∶1的值。该偏离放电功率密度及长宽比的理想状态的值，是导致臭氧发生效率降低及臭氧浓度减低的原因。

[0169] 为了解决这个问题，在本实施形态，将放电领域分为6个放电领域27a～27f。设置于前述高压电极3的6个凸部3a～3f，与这6个放电领域27a～27f对应。在本实施形态，这样，将1个放电领域限制在最适放电面积S0以内，此外，将最适放电领域的长宽比确保在一定值内，此外，将臭氧气体取出孔的位置分散配置。

[0170] 前述最大允许放电面积S0的关系式(式1)中，放电电压Vp，可用下式求得。即亦，

[0171] 当放电领域间隙长为d[cm]、

[0172] 放电气体压力为p[Torr]时，

[0173] 放电电压Vp：

[0174] Vp＝B×p×d (式2)

[0175] B：比例常数

[0176] 这里，B是换算到放电电压值用的比例常数，实际值约为188，因放电气体种类、电极的材料而异。

[0177] 这里，如果将放电领域间隙长取d[cm]，放电气体压力取p[Torr]，对前述式1进行改写，则

[0178] S0＝(A×d×p×Vp)/W(式1)

[0179] ＝A×d×(p/7500-0.1)×B×p×d/W

[0180] ＝(A×B/7500(p×d)2W)-(A×B×(p×d)×d/W)

[0181] ＝(0.5×(p×d)2W)-(376.0×(p×d)×d/W) (式3)

[0182] 放电领域间隙长d的最小值0.001cm，由电极面的机械工作精度决定，如电极面的加工误差小于±10μm，电极的加工成本将增大，另外，放电领域间隙长d为0.001cm，如电极面的加工误差大于±10μm，放电间隙的精度大于于±10％，放电间隙的偏差会导致臭氧性能的降低。

[0183] 图13是表示乘积p×d与放电电压的关系的特性图。此外，图14是表示放电电压与高电压的绝缘距离的关系的特性图。此外，图15是表示可变乘积p×d的值时的乘积p×d与放电单元的容积比的关系的一例的特性图。图16是表示可变放电功率密度时的放电功率密度与放电单元的容积比的关系的一例的特性图。根据各图测定实装置或按测定值演算得到的数据，各图中用黑四角表示的领域分别是效率高的领域。

[0184] 放电领域间隙长d的增加及放电气体压力p的增加，使乘积p×d的值增大，如图13所示，使臭氧发生用的放电电压提高。此外，放电电压提高时，如图14所示，必须确保装置内的绝缘距离大，为此臭氧装置的容积要大，电源也要大。

[0185] 此外，图15是保持放电功率密度一定、在考虑确保绝缘距离时概算算出改变乘积p×d值时的放电单元的容积比的图。乘积p×d的值取20Torr·cm～50Ttorr·cm时，放电单元的容积比为2.5倍，放电电压Vp也大于9.5kV。这样一来，将面对受高电压法规及高压力容器法规制约及成本大幅增加的问题。

[0186] 此外，图15是保持乘积p×d的值一定、概算算出改变放电功率密度时的放电单2 2
元的容积比的图。放电功率密度取0.3W/cm ～4W/cm 时，可减低放电单元的容积比约0.3
2
倍。此外，放电功率密度依存于冷却能力，4W/cm 以上的放电时，放电部的气体温度急剧提高，臭氧发生性能急剧恶化，因此，难以确保规定的臭氧发生量。另外，从图16可认为1W/
2 2
cm ～3W/cm 的范围是装置最高效的领域。

[0187] 如前所述，从实际出发考虑的本实施形态的臭氧发生器，兼顾放电领域间隙长d、放电气体压力p、两者的乘积p×d、及放电功率密度W、装置的大小、容积率及经济性，最好选择图13～16中用黑四角表示的领域、即亦以下表1的范围。

[0188] [表1]

[0189]

[0190] 按照前述式及表1的范围演算最大允许放电面积时，可导出以下条件。

[0191] 放电领域间隙长d 0.06[cm]以下

[0192] 乘积p×d 50[Torr×cm]以下2

[0193] 放电功率密度W 0.3[W/cm]以上

[0194] 此时的最大允许放电面积，2

[0195] 最大允许放电面积S03038[cm]以下。

[0196] 通过实验验证，例如，当

[0197] 放电领域间隙长d 0.06[cm]以下、

[0198] 乘积p×d 50[Torr×cm]以下、2

[0199] 放电功率密度W 0.3[W/cm]以上、2

[0200] 最大允许放电面积S03000[cm]以下时，臭氧发生效率为80％。另外，如这个条件不成立，臭氧浓度及臭氧发生效率将明显降低。最终，可确认面积增加的效果不大。

[0201] 图17是感应体板的上面图，图18是感应体板的正面图，图19是感应体板的侧面图。臭氧发生装置，为实现臭氧发生器100的大容量化，以及改善装置的空间利用率，采用矩形断面的外形。感应体板5可采用玻璃或陶瓷等材料制作，为确保大面积的目的，在发生器外罩110的水平断面内，作成全域宽的大体矩形(长方形)平板状的形状，将高压电极3从两侧夹入构成。

[0202] 感应体板5作成矩形平板状，与高压电极3接触的侧面上形成6个导电性膜5a～5f。各导电性膜5a～5f，形成4角圆形的略正方形。即亦，各导电性膜5a～5f，长宽比约为1∶1。各导电性膜5a～5f，设置在对应于高压电极3的凸部3a～3f的位置，与凸部
3a～3f形状大体相同。相邻的导电性膜以规定的间隔隔开。各导电性膜5a～5f的主面，存在于同一平面上，分别具有高精度的平坦度。此外，在相邻导电性膜间，贯通设置着大大小小的原料气体均等供给孔5g，5h，使原料气体能够均等地在各放电领域27a～27f流动。

[0203] 各导电性膜5a～5f的大小，与前述6个放电领域27a～27f的大小有关。即亦，6个放电领域27a～27f的大小，由高压电极3的凸部3a～3f的大小及该导电性膜5a～
5f的大小决定。

[0204] 这样，在感应体板5的表面直接形成导电性膜5a～5f，通过该导电性膜5a～5f使感应体板5与高压电极3接触。即亦，高压电极3的凸部3a～3f与感应体板5的导电性膜5a～5f接触。按照这样的构成，即使高压电极3的凸部3a～3f的表面与导电性膜5a～5f的表面间一部分接触不良，导电性膜5a～5f与高压电极3的电位呈同电位，一部分的接触不良引起的不正放电不会发生，可防止臭氧发生器100的效率降低、延长臭氧发生装置的寿命。

[0205] 在形成感应体板5的导电性膜5a～5f的面及反对侧的面，即亦，感应体板5的低压电极7侧(放电领域侧)面上设置着形成放电领域27a～27f用的撑挡13。撑挡13，形成长宽比为1∶1的非常薄的空间。在本实施形态，撑挡13，被作成0.1mm厚的细长的棒状或圆板状。撑挡13，例如，对板状的感应体板5进行机加工、削去周围部分、做出使撑挡相对突出的形状而成的。这样，通过将感应体板5与撑挡13用1种材料削成为一体，比之将感应体板5与撑挡13分别制作后再结合的顺序，具有无撑挡13单件、可减少部件数、并可省略撑挡13的定位工序、使臭氧发生器组装容易等优点。

[0206] 如前所述，在两主面分别形成6个凸部3a～3f的高压电极3的两侧，一侧面上形成导电性膜5a～5f，他侧面上设置撑挡13的2块感应体板5，夹着高压电极3进行配置，使导电性膜5a～5f与各凸部3a～3f接触，此外，在两面还配置各自的低压电极7。而且在感应体板5与低压电极7间利用撑挡形成放电领域27a～27f。又，通过这样重复的高压电极3、低压电极7、感应体板5、及撑挡13，构成电极组件102，该电极组件102系多个积层而成，另外，在低压电极7的出入部710的上下间，分别配置集流组合体23，利用紧固螺钉21a，21b，以规定的紧固力将它们紧固在基座24上。

[0207] 下面，对动作进行说明。在高压电极3及低压电极7上迭加交流·高电压时，在放电领域27a～27f发生无声(感应体势垒)放电。此时，在放电领域27a～27f通入含氧气的原料气体时，氧发生变换，发生臭氧。充满发生器外罩110的原料气体，如图2中虚线箭头所示，从放电领域27a～27f全周围向中心方向进入。氧气，通过形成于低压电极7及感应体板5间的放电领域27a～27f，在其间被变换成臭氧。在本实施形态，形成于感应体板5、高压电极3及两者间的放电领域27a～27f，各自形成略正方形。此外，原料气体，从正方形的全周围向中心流，在放电领域27a～27f形成臭氧气体(臭氧化氧气)。

[0208] 要使臭氧气体高效率发生，必须使非常薄的空间的放电领域27a～27f保持高精度。将电极组件102的积层体配置在电极压板22与基座24之间，将集流组合体23配置在片侧，并利用在积层方向上贯通的多个紧固螺钉21a，21b进行紧固，以便到规定的空隙精度。

[0209] 放电领域27a～27f是利用配置于低压电极7表面的撑挡13形成的。即亦，放电领域27a～27f的厚度(积层方向的高度)，由该放电领域制作用的撑挡设定。对该制作放电领域用的撑挡13的高度作均一加工并用紧固螺钉21a，21b以规定的力紧固各电极组件102，使确保放电领域27a～27f的精度。

[0210] 作为高效率地生成臭氧气体的另一装置，采用降低放电领域27a～27f内的温度的方法。作为电极，设置高压电极3及低压电极7，这两种电极可用水或气体进行冷却。水及气体的冷却效果，以水为显著，但用水时，由于高压电极3上迭加高电压，所以要使用电气传导率小的冷却水(离子交换水)才好。另外，使用气体时，无必要，构造复杂，噪音大，或冷媒的热容量小，有利有弊。

[0211] 在本实施形态，邻近低压电极7，形成放电领域27a～27f，在低压电极7内设置冷却水通路9，对放电领域27a～27f进行冷却。此外，为了冷却高压电极3，在低压电极7内设置冷却水通路9，这样形成使高压电极3的热散发的构成。高压电极3发生的热，用冷却水通过吸热的低压电极7冷却。这样，可使放电领域27a～27f与高压电极3同时冷却，可使放电领域27a～27f的气体温度保持在低温状态。

[0212] 在本实施形态，冷却水流向低压电极7，使放电领域27a～27f内的气体温度降低。生成的臭氧气体，通过低压电极7内的臭氧气体通路8，通过低压电极7的侧部，再通过积层的出入部710及形成集流组合体23的臭氧气体通路8，到达设置于基座24的臭氧气体出口
11。

[0213] 另外，作为冷媒的冷却水，从设置于基座24的冷却水入口12进入臭氧发生器100内，通过形成积层的出入部710及集流组合体23的冷却水通路9，从出入部710的冷却水入口孔9a进入低压电极7，经过低压电极放电部700的全面巡回后，经出入部710的冷却水出口孔9b，通过形成出入部710及集流组合体23的冷却水通路9、从设置于基座24的冷却水出口12出去。

[0214] 在本实施形态，采用低压电极7对高压电极3进行冷却的构成，因此，流经低压电极7的冷却水的电气传导率不必小，用一般的管道水就行。因此，冷却水是便宜的。

[0215] 这样，在本实施形态，可使放电领域27a～27f的冷却效率提高，此外，可有效地降低放电领域27a～27f的温度。这样，可实现在臭氧发生效率不降低的条件下提高放电功率密度、减少电极组件102的数量、小型化及低价格化。此外，经过低压电极7冷却高压电极3，所以，作为冷却水，不用电气传导率小的离子交换水，用一般的管道水就行。为此，电气传导率的监视装置及离子交换水的循环设备可省略，装置构成数量的削减带来低价格，维护费用也可降低。

[0216] 在本实施形态，为提高臭氧发生器100的臭氧发生量(容量)，可做大1个电极组件102的放电面积，还可对该电极组件102进行多段积层以实现大容量化。此外，从改善臭氧发生器100的空间利用观点考虑，1个的电极组件102的形状可取长方形。

[0217] 这样，对应于增大1个电极组件102的面积，如果单纯增大放电领域的面积、在电极组件102的整面上形成放电领域，会使中央部及周边部的放电功率密度的差异增大。此外，放电领域一增大，会出现原料气体在放电面上流动不均匀的问题。

[0218] 如果出现放电功率密度的参差及原料气体在放电面上流动不均匀的问题，会使臭氧浓度降低、及臭氧发生效率下降。此外，要提高臭氧发生器100的空间利用率将电极形状做成长方形的平板时，放电领域也呈长方形，长宽比偏离1∶1很多，放电领域内的气体流量分布更差，臭氧浓度更低，臭氧发生效率更低。

[0219] 在本实施形态，电极形状呈长方形，增大对1个电极的放电领域，在高压电极3上形成6个凸部3a～3f，将该大的放电领域分割成为6个小的放电领域27a～27f，在各放电领域27a～27f的近中央位置的低压电极7的主面设置臭氧气体取出孔28a～28f。

[0220] 由于这样的构成，只在高压电极3与6个凸部3a～3f对向的部分的放电领域产生放电，因此可改善1个放电领域的长宽比及放电领域增大的问题。这样，原料气体由放电领域27a～27f的全周围供给，从设置于各领域的中央部的低压电极7的臭氧气体取出孔28a～28f取出。因此，在各放电领域，能使几乎均匀的原料气体流动。

[0221] 1个的电极组件102发生的臭氧气体，可在低压电极7的出入部710贯通积层方向设置的臭氧气体取出孔28a～28f集合、由此取出，此外，作为冷却低压电极7的冷媒的冷却水，从设置于出入部710的冷却水入口孔9a供给，在低压电极7内循环、冷却低压电极7后，返回设置于出入部710的冷却水出口孔9b。

[0222] 在本实施形态，由于将放电领域分割为6个放电领域27a～27f，取高压电极3相邻的凸部3a～3f间的距离为3mm左右。此外，感应体板5的相邻的导电性膜5a～5f间的距离约为3mm。但是，一边变更距离一边做实验，当开到1.5mm以上时已经足够了。另外，在低于1.5mm时，在相邻的放电领域27a～27f间的空间将发生不合适的放电。还发生由不合适的放电引起的电极的损伤及臭氧发生效率的降低等问题。

[0223] 在本实施形态，从各放电领域27a～27f的中央部经由设置于低压电极7的臭氧气体通路8、从设置于低压电极7的端部的出入部710取出臭氧气体。为此，在各放电领域27a～27f发生的臭氧气体，可照样取出，如以往装置那样，不必设置臭氧气体部与原料气体部隔开的构造，可防止以往装置中的臭氧气体中混入原料气体取出的臭氧浓度降低的所谓“气体杀气体”的现象，可取出高浓度的臭氧气体。

[0224] 此外，作为第1电极的低压电极7，具有：在主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及作为冷媒通路的冷却水通路9的矩形平板状的电极放电部70)0、以及设置于电极放电部700的某一边的侧部的臭氧气体通路8的气体取出口8a及冷却水通路9的冷却水入口
9a、以及形成冷却水出口9b的出入部710；可简化臭氧气体取出用的配管及冷媒的供给·排出用的配管。

[0225] 此外，在本实施形态，多个地积层着具有平板状的第1电极7、与第1电极7的主面对向的平板状的第2电极3、设置于第1电极7与第2电极3间的平板状的感应体板5及形成放电领域的撑挡13的电极组件102，在第1电极7与第2电极3间迭加交流电压，在注入原料气体的放电领域产生放电使臭氧气体发生，第1电极7，在与放电领域对向的电极面与侧部间形成取出放电领域中发生的臭氧气体的臭氧气体通路8，为使以臭氧气体通路8为中心的径向的流速分布略均一化，在第1电极的放电领域内分散配设多个的臭氧气体通路，多个的臭氧气体通路8，使经第1电极7的内部发生于各放电区间的臭氧气体集合取出，因此，可在不损害臭氧发生性能的条件下增大放电领域，可对1个的电极面即使增加放电领域也不会损害臭氧发生性能而且可靠性也高，组件的积层构造容易构成，还可简化臭氧气体取出用的配管。

[0226] 此外，由于使以臭氧气体通路8为中心的径向的流速分布略均一化，对应于多个的臭氧气体通路8，使放电领域在第1电极7与第2电极3间被分割为多个，因此，可在不损害臭氧发生性能的条件下增大放电领域，可对1个的电极面即使增加放电领域也不会损害臭氧发生性能而且可靠性也高，可确保电极面的平面精度的高精度，组件的积层构造容易构成，还可简化臭氧气体取出用的配管。

[0227] 实施形态2

[0228] 图20是表示包括本发明的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的他例的概略的剖视图。图21是从上方看图20的平板积层型臭氧发生装置的图。在本实施形态，臭氧发生器100，在谋求大容量化的同时以改善臭氧发生装置的空间特性为目的，采用长方形断面的外形。此外，在本实施形态，向臭氧发生器100供电的臭氧变压器200及高频变换器300，可与臭氧发生器100平行设置。为此，臭氧发生器100，做成细长的矩形形状。相应纳入内部的高压电极3、低压电极7、感应体板5、与实施形态1比较，都取更细长的矩形形状。
为此，形成于高压电极3与低压电极7的放电领域，被分割为3个放电领域27a～27c。对应着，设置于高压电极3的凸部及设置于感应体板5的导电性膜也形成3个。

[0229] 其他构成与实施形态1同样。

[0230] 此外，对于图21，图22，图27的臭氧发生装置的低压电极的构造图，冷却水的流向(有省略)基本上与图5相同。此外，臭氧气体取出孔，在图5中通路在低压电极7内分叉，形成在前端部设置臭氧气体取出孔28a～28f的构造，图21，图22，图27的臭氧发生装置的低压电极的臭氧气体取出孔，沿低压电极的中心线设置，形成通路在低压电极的中心线上设置1个的构造。图21，图22，图27的臭氧发生装置的中心线上设置3个，但不在中心线上设置、例如离开中心线分散配置也可以。

[0231] 本实施形态的放电领域，与实施形态1比较，取更细长的矩形形状，并分割为3个放电领域27a～27c。但是，3个放电领域27a～27c的长宽比，与实施形态1相同，都是约1∶1。因此，可防止臭氧发生效率的减低、臭氧浓度的减低。

[0232] 图22是从上方看表示本实施形态的他例的图20的平板积层型臭氧发生装置的图。如图21所示的装置，将放电领域分割为27a～27c三个。放电领域细长，当以1列形成臭氧气体取出孔28a～28f时，如图22所示的装置那样，使放电领域分割，仅仅在长宽比几乎为1那样进行等分割放电领域时的各领域的中央设置臭氧气体取出孔28a～28c，可使以臭氧气体通路8为中心的径向的流速分布略均一地流动。此外，对图21的装置，可得到不逊色的性能。

[0233] 实施形态3

[0234] 图23是包括本发明的实施形态3的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的正面剖视图。图24是图23的臭氧发生装置的气体出入口侧的侧面图。图25是图23的臭氧发生装置的高电压供给部侧的侧面图。图26是图23的臭氧发生装置的臭氧发生器组件的正面剖视图。图27是图23的臭氧发生装置的臭氧发生器组件的平面图。图28是图23的臭氧发生装置的臭氧发生器组件的气体出入口侧的侧面图。图29是图23的平板积层型臭氧发生装置的臭氧发生器组件的高电压供给部的侧面图。

[0235] 本实施形态的装置，具有圆筒状的容器1100。容器1100，通过焊接，用连接两端面的端面盖24a、24b形成密闭构造。本实施形态，通过组件台24c将细长的平板积层型臭氧发生器101收入到直径约100mm的圆筒状的容器1100内。冷却水的出口配管112a，贯通端面盖24a，在外部延伸。出口配管112a，贯通端面盖24a的部分的周围，通过中央部形成孔的配管帽C3被密闭固定于端面盖24a上。出口配管112a与配管帽C3，通过接合部W7接合。接合时可用封口或焊接进行。冷却水的入口配管112b，贯通端面盖24a在外部延伸。入口配管112b贯通端面盖24a的部分的周围，通过中央部形成孔的配管帽C1被密闭固定于端面盖24a上。出口配管112a与配管帽C1，通过接合部W5接合。

[0236] 从连通容器1100的原料气体取入配管1010供给原料气体，使原料气体充满容器1100。这样，连续地供给原料气体，从臭氧气体取出配管111取出臭氧气体。臭氧气体取出配管111，贯通端面盖24a在外部延伸。臭氧气体取出配管111贯通端面盖24a的部分的周围，通过中央部形成孔的配管帽C2被密闭固定于端面盖24a上。臭氧气体取出配管111与配管帽C2，通过接合部W6接合。

[0237] 高压衬套120，贯通端面盖24b在外部延伸。高压衬套120贯通端面盖24b的部分的周围，通过高压供电用发兰120a被密闭固定于端面盖24a上。

[0238] 图23、图24、及图25的平板积层型臭氧发生装置，通过组件台将细长的平板积层型臭氧发生器101收入到直径约100mm的圆筒状的容器1100内，由于在容器1100的两端部形成连通臭氧气体通路8的臭氧气体取出配管111、及冷却水通路9的冷却水的出口配管112a、冷却水的入口配管112b出口9b，设置臭氧气体取出配管111与原料气体取入配管1010及高压衬套120，冷却水的入口配管112b、出口配管112a与臭氧气体取出配管111上对配管帽C1、C2、C3进行密封焊接。此外，高压衬套120，通过高压供电用发兰120a在周围进行密封焊接。此外，两端的端面盖24a、24b与圆筒状的容器1100，经焊接部W2，W3对周围进行密封焊接。

[0239] 实施形态2的装置中，冷却水的出入口配管与臭氧气体取出配管及高电压供电端子，形成设置于底部的基台面取出的构造。在本实施形态，考虑到装置的空间系数，与容器1100的组装容易，在端面盖24a上可设置入口配管112b、出口配管112a、及臭氧气体取出配管111。

[0240] 如前所述，将平板积层型臭氧发生装置101纳入筒状的容器1100，因此，可实现臭氧发生器的紧凑化，大容量化，同时由于容器1100是圆筒容器，有利于增强容器的压力强度及轻量化。此外，装置的组装作业、焊接作业也比较容易进行，容易实现组装线的自动化。

[0241] 作为引例，在将以往的图49及图50的圆筒状臭氧发生器做成φ100mm、长度500mm左右的发生器，圆筒管状的高压电极空间是无用的，插入6根左右φ40mm的圆筒管，形成0.04cm的放电间隙的构造，臭氧的发生量只有200g/h左右。对此，本实施形态的臭氧发生器，使幅6cm、长度50cm的电极成为6放电面左右、构成积层构造，电极的冷却构造做成连接面冷却，放电间隙做成0.01cm，形成φ100mm、长度50cm的圆筒容器，臭氧发生器是
1个的发生器，发生约0.5kg/h的量，而且高浓度的臭氧。

[0242] 实施形态4

[0243] 图30是包括本发明的实施形态4的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的概略的纵剖视图、是图31中沿K-K线的定向剖视图。图31是平板积层型臭氧发生装置的横剖视图、是图30中沿L-L线的剖视图。在本实施形态，是包括角形的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置，在1个容器里插入多个的平板积层型臭氧发生器101a、101b、101c、101d，是实现大容量的臭氧发生装置。图中，本实施形态的装置，具有圆筒状的容器1100，容器1100，通过端面盖24a、24b形成密闭构造。本装置具有棚状的组件台24c。此外，还具有多个的平板积层型臭氧发生器101a、101b、101c、101d的冷却水的出入口配管112aa、112ab、
112ac、112ad、112ba、112bb、112bc、112bd及多个的臭氧气体取出配管111a、111b、111c、
111d。

[0244] 此外，还设置兼作向多个平板积层型臭氧发生器分散用的分路管的冷却水集管112a-p(使冷媒向多个的臭氧发生组件分路送出装置)、及兼作由多个平板积层型臭氧发生器集合用的集合管的冷却水集管112b-p(使冷媒由多个的臭氧发生组件集合取出装置)。此外，在容器1100中，作为装置整体的冷却水入出口，设置着入口配管112b、出口配管112a，此外，还设置着装置整体的臭氧气体取出口111p(由多个的臭氧发生组件使臭氧气体集合取出装置)、及装置整体的原料气体取入配管1010、及高压衬套120(向多个的臭氧发生组件的高压电极供给电压的装置)。

[0245] 在本实施形态，在1个容器1100内的组件台24上并列设置多个的细长的平板积层型臭氧发生器101，平板积层型臭氧发生器101的冷却水出入口配管及臭氧气体取出配管可通过冷却水集管112b-p、112b-p及臭氧取出口111p取出。

[0246] 把多个的平板积层型臭氧发生器101放入1个筒状的大容器，可以用不到以往装置1/5大小的体积做成几十kg/h的大型臭氧发生器，实现紧凑化。

[0247] 作为引例，在本实施形态，在φ800mm、500mm的容器(容积0.25cm3)中放入约100个60mm角、长度500mm的平板积层型臭氧发生器101。即亦，平板积层型臭氧发生器101每个产生0.5kg/h左右，这样可得到50kg/h左右大容量的臭氧发生装置。与图53的以往的圆筒型臭氧发生装置比较，可实现体积非常小、大容量、高浓度的臭氧发生装置。

[0248] 实施形态5

[0249] 图32是表示包括本发明的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的又一别例的概略剖视图。在本实施形态，在高压电极3的里面侧，设置兼备绝缘及冷却功能的冷却板2，还重叠着冷却板2设置电极冷却板1，在高压电极冷却板1面上流过冷媒，形成经绝缘板2对高压电极3进行冷却的构造。

[0250] 高压电极冷却板1，使2块金属板面对面制作而成。在2块金属板的片侧主面上，通过预先半面腐蚀或机加工形成多个深度为几mm的断面ㄇ字型槽。此外，使2块金属板槽口相对地贴合制作形成内部的冷却水通路。2块金属板，用封口或热压等使之重合接合，形成内部精密构造。

[0251] 在设置于高压电极冷却板1的侧部的出入部，与低压电极7同样地形成沿积层方向延伸的臭氧气体通路及冷却水通路。这里，冷却水通路，分设为冷却水入口(冷媒入口)和冷却水出口(冷媒出口)。连通冷却水入口和冷却水出口的冷却水通路，与低压电极7同样，在高压电极冷却板1的内部，几乎在整体上形成。即亦，冷却水通路，在矩形平板状的高压电极冷却板1上，从中央部到外周部的整体上形成多个同心状。此外，相邻的同心状的冷却水通路，用细幅的凸缘隔开。

[0252] 形成于出入部、沿积层方向延伸的臭氧气体通路及冷却水通路，与设置于集流组合体23的臭氧气体通路及冷却水通路各自连接成直线状，最终与设置于基座24的臭氧气体出口11及冷却水出入口12连接。

[0253] 在本实施形态的臭氧发生器，具有不仅低压电极7冷却，而且高压电极3也冷却的两电极冷却的构造，因此，可提高注入装置的放电功率密度，此外，可实现装置的紧凑化。此外，高压电极3用绝缘板2进行电气绝缘，可使冷却高压电极3的冷却水与冷却低压电极7的冷却水共有。此外，不用增加装置的配管就能制作两电极冷却的构造。

[0254] 实施形态6

[0255] 图33是表示包括本发明的臭氧发生器的平板积层型臭氧发生装置的又一他例的概略剖视图。本实施形态，是以削减臭氧发生装置的部件数量、缩小装置的原料气体空间领域、及缩小发生器外罩110及基座24的接合部、及改善发生器外罩110的装配作业性为目的而提出的。

[0256] 在本实施形态，在发生器外罩110中，具有将由低压电极7、高压电极3、感应体板5、及未图示的撑挡13构成、以多个积层的电极组件102用规定的推压力压在基座24侧的功能。发生器外罩110，用不锈钢薄钢板制作，在顶部内侧具有多个推隔板110a。推隔板
110a，以规定的高度突设于顶部的里面。在发生器外罩110内，不设置在实施形态1中那样的开口周边部形成的紧固用的发兰。

[0257] 另外，在载置电极组件102积层的臭氧发生器电极101的基座24的周围，断面L字型的L字型材24a用封口安装于全周边。此外，发生器外罩110，覆盖臭氧发生器电极101，在覆盖臭氧发生器电极101的同时把用推隔板110a积层的电极组件102从上方推压到基座24侧。此外，使设置于发生器外罩110的开口周边部与基座22的外周部的L字型材24a突合、通过接合进行接合，此外，对其周围部分可采用封口材料或焊接形成一体构造。此外，在发生器外罩110与基座24内部形成密闭空间。

[0258] 在这样的臭氧发生器，可实现装置的紧凑化，同时削减部件数量、及使装置的组装作业改善。实现装置的自动化组装。

[0259] 实施形态7

[0260] 图34是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的低压电极的示意图。本实施形态的低压电极17，具有：主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9的矩形平板状的低压电极放电部1700，以及设置于低压电极放电部1700的一侧边的侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a及冷却水通路9的冷却水入口(冷媒入口)9a、冷却水出口(冷媒出口)9b的出入部1710。作为设置于低压电极放电部1700的冷媒通路的冷却水通路9，作为冷媒的冷却水，在低压电极放电部1700到处巡回、遍布低压电极放电部1700全体形成。

[0261] 在低压电极放电部1700与出入部1710间，设置凹缩部1720。凹缩部1720，用紧固螺钉21a及紧固螺钉21b紧固低压电极放电部1700与出入部1710时，作为低压电极放电部1700与出入部1710中的某一方发生变形、对另一方的紧固力没有影响的刚性的小部件形成。

[0262] 低压电极17，将未图示的2块金属电极面对面制作而成。在各自的金属电极的片侧主面上，通过预先半面腐蚀或机加工形成多个深度为几mm的断面ㄇ字型槽。此外，使2块金属板槽口相对地贴合制作形成内部的臭氧气体通路8及冷却水通路9。即亦，在各自的金属电极的片侧主面上，形成臭氧气体通路8用的断面ㄇ字型的槽及形成冷却水通路9用的断面ㄇ字型的槽两个槽都形成。2块金属板，用封口或热压等使之重合接合，形成内部精密构造。

[0263] 其他方面的构成，与实施形态1相同。

[0264] 这样，作为本实施形态的第1电极的低压电极17，主面形成槽的2块金属平板，使槽口相对地贴合制作形成内部的臭氧气体通路8及冷却水通路9，在贴合的主面，由于形成臭氧气体通路8用的槽及形成冷却水通路9用的槽两个槽都形成，可廉价地制作低压电极17，而且做成薄电极。

[0265] 各自的金属电极，与实施形态1同样，在主面上穿过6个臭氧取出孔28a～28f。各臭氧取出孔28a～28f，与臭氧气体通路8连通。此外，从臭氧取出孔28a～28f进入低压电极7内的臭氧气体，在低压电极17内形成合流，并导入设置于出入部1710的臭氧气体通路8。

[0266] 另外，作为冷媒的冷却水，从设置于出入部1710的冷却水入口(冷媒入口)9a进入低压电极17内，遍布全体地围绕着低压电极17，然后从设置于出入部1710的冷却水出口(冷媒出口)9b出去。

[0267] 在这样构成的臭氧发生器，作为第1电极的低压电极17，主面形成槽的2块金属平板，使槽相对地贴合制作形成内部的臭氧气体通路8及冷却水通路9，在贴合的主面，由于形成臭氧气体通路用的槽及形成冷媒通路用的槽两个槽都形成，可廉价地做成薄电极。

[0268] 实施形态8

[0269] 图35是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的低压电极的示意图。本实施形态的低压电极27，具有：主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9的矩形平板状的低压电极放电部2700，以及设置于低压电极放电部2700的第1边的侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a及冷却水通路9的冷却水入口(冷媒入口)9a的第1出入部2710，以及设置于低压电极放电部2700的第1边与反对侧的第2边的侧部、形成冷却水通路9的冷却水出口(冷媒出口)9b的第2出入部2730。

[0270] 在前述实施形态7，设置1个冷却水通路9，在本实施形态，设置2个冷却水通路9。作为设置于低压电极放电部2700的冷媒通路的冷却水通路9，作为冷媒的冷却水环绕低压电极放电部2700全体巡回，遍布低压电极放电部2700全体形成。

[0271] 在低压电极放电部2700与出入部2710间，分别设置凹缩部2720。凹缩部2720，用紧固螺钉21a及紧固螺钉21b紧固低压电极放电部2700与出入部2710、2730时，作为低压电极放电部2700与出入部2710、2730中的某一方发生变形、对另一方的紧固力没有影响的刚性的小部件形成。

[0272] 其他方面的构成，与实施形态1相同。

[0273] 在本实施形态的低压电极27，在设置于低压电极放电部2700的第1边的侧部的第1出入部2710，形成臭氧气体的气体取出口8a及冷却水入口9a，在设置于低压电极放电部
2700的第1边与反对侧的第2边侧部的第2出入部2730，形成冷却水出口9b。

[0274] 在这样构成的臭氧发生器，作为第1电极的低压电极27，具有：在主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9的矩形平板状的电极放电部2700，以及设置于电极放电部2700的第1边侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a及冷却水通路9的冷却水入口9a的第1出入部2710，以及设置于电极放电部2700的第1边对向的第2边侧部、形成冷却水通路9的冷却水出口9b的第2出入部2730，因此，冷却水只在1个方向流动，半腐蚀的图形比较单纯，同时还可减少冷却水通过低压电极27时的压力损失，使装置中流动的冷却水的流量增加，使冷却能力提高。

[0275] 实施形态9

[0276] 图36是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的低压电极的示意图。本实施形态的低压电极37，具有：主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9的矩形平板状的低压电极放电部3700，以及设置于低压电极放电部3700的第1边的侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a及的第1出入部3710，以及设置于低压电极放电部3700的第1边与反对侧的第2边的侧部、形成冷却水通路9的冷却水入口(冷媒入口)9a的第2出入部3730，以及同样设置于低压电极放电部3700的第2边的侧部、形成冷却水通路9的冷却水出口(冷媒出口)9b的第2出入部3740。作为设置于低压电极放电部3700的冷媒通路的冷却水通路9，作为冷媒的冷却水，在低压电极放电部3700到处巡回、遍布低压电极放电部3700全体形成。

[0277] 在低压电极放电部3700与出入部1710、3730、3740间，分别设置凹缩部3720。凹缩部3720，分别用紧固螺钉21a及紧固螺钉21b紧固低压电极放电部3700与出入部3710、3730、3740时，作为低压电极放电部3700与出入部3710、3730、3740中的某一方发生变形、对另一方的紧固力没有影响的刚性的小部件形成。

[0278] 其他方面的构成与实施形态1相同。

[0279] 在本实施形态的低压电极37，在设置于低压电极放电部3700的第1边的侧部的第1出入部3710，形成臭氧气体的气体取出口8a，在设置于低压电极放电部3700的第2边的侧部的2个第2出入部2730、3740，分别形成冷却水入口9a及冷却水出口9b。此外，在本实施形态，形成冷却水入口9a及冷却水出口9b第2出入部，虽然被分割为出入部3730及出入部3740两个，但合二为一也行。

[0280] 在这样构成的臭氧发生器，作为第1电极的低压电极37，具有：在主面形成电极、内部形成臭氧气体通路8及冷却水通路9的矩形平板状的电极放电部3700，以及设置于电极放电部3700的第1边侧部、形成臭氧气体通路8的气体取出口8a的第1出入部3710，以及设置于低压电极放电部2700及冷却水通路9的冷却水入口9a的第1出入部2710，以及设置于电极放电部3700的第1边对向的第2边侧部、形成冷却水通路9的冷却水入口9a、冷却水出口9b的第2出入部3730、3740，因此，设置臭氧气体通路8的出入部与设置冷却水通路的出入部可以分开，连通其间的臭氧发生器外部的臭氧气体配管及冷却水配管可相互分离，使配管的配置容易进行。

[0281] 实施形态10

[0282] 图37是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的高压电极的上面图，图38是高压电极的正面剖视图，图39是高压电极的侧面剖视图。在本实施形态的高压电极33，使2块不锈钢板等的导电性薄板重合接合制作。通过压制，使一块导电性薄板，在表面上形成多个扁平状的凸部，里面形成多个扁平状的凹部，里面彼此重合接合。这样，在高压电极33，两主面上分别形成各6个概略正方形的凸部33a～33f。这样制作的高压电极33，外形与实施形态1的高压电极大体相同。

[0283] 在这样构成的臭氧发生器，作为第2电极的高压电极33，在表面形成凸部、同时在里面对应于凸部的位置形成凹部的2块金属平板，对准凹部贴合制作而成，因此，高压电极33可做得很轻。此外，还可以削减材料降低成本，此外，分割的放电领域的构成也容易形成。
此外，凸部的顶面的形状是概略的正方形，所以，与之对应形成的分割的放电领域的长宽比可做成概略1∶1。

[0284] 实施形态11

[0285] 图40是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的高压电极的上面图，图41是高压电极的正面剖视图，图42是高压电极的侧面剖视图。在本实施形态的高压电极43，使2块不锈钢板等的导电性薄板重合接合制作。通过压制，使一块导电性薄板，在表面上形成凸部，里面形成凹部，里面彼此重合接合。这样，在高压电极43，两主面上分别形成各6个圆形的凸部43a～43f。其他的构成与实施形态10大体相同。

[0286] 在这样构成的臭氧发生器，凸部43a～43f的顶面形状为概略的圆形，据此形成的放电领域27a～27f也是圆形。这样，放电领域27a～27f内的臭氧气体的流速可保持一定，可防止臭氧浓度的降低，此外，还可使臭氧发生效率提高。

[0287] 此外，形成于前述实施形态10的高压电极33的凸部33a～33f，呈现概略正方形，形成于本实施形态的高压电极43的凸部43a～43f是圆形的。这样，形成于高压电极的凸部，不限于正方形及圆形，介于正方形与圆形之间也可以，重要的是长宽比应在1.5∶1.0以内。

[0288] 实施形态12

[0289] 图43是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的感应体板的上面图，图44是感应体板的正面图，图45是感应体板的侧面图。在本实施形态的感应体板35，在与高压电极3接触的侧面形成的6个导电性膜35a～35f是圆形的。为此，这6个导电性膜35a～35f的对应位置上形成的6个放电领域27a～27f也是概略圆形的，放电领域的臭氧气体的流速可保持一定，可防止臭氧浓度的降低，此外，还可使臭氧发生效率提高。此外，在相邻的导电性膜35a～35f间，原料气体穿过大小的原料气体均等供给孔35g～35h使在各自的放电领域27a～27f中均匀地流动。

[0290] 此外，在本实施形态的感应体板35，感应体板35的形成导电性膜35a～35f的面及反对侧的面，即亦，感应体板5的低压电极7侧(放电领域侧)面上设置用来形成放电领域27a～27f的撑挡14。撑挡14，例如，形成0.1mm高的小圆筒状的多个突起。撑挡14，例如，也可将板状的感应体板35进行机加工削除其周围、使撑挡14削出相对凸形状形成。这样，感应体板35与撑挡14用同一材料形成，比之感应体板35与撑挡14分别制作、接合的顺序，可省略作为单体部件的撑挡14，此外，因省略撑挡14的定位工序从而使臭氧发生器的组装简化了。

[0291] 即亦，在这样的构成的臭氧发生器，感应体板35，具有设置在高压电极3的导电性膜35a～35f，使该导电性膜35a～35f密着于高压电极3、与高压电极3电气连接，这些导电性膜35a～35f，对应于被分割为多个的放电领域27a～27f进行分割，可容易地实现被分割的放电领域27a～27f的构成。

[0292] 由于导电性膜35a～35f的形状是圆形的，所以，对应形成的被分割的放电领域的形状也为概略圆形，放电领域内的臭氧气体的流速可一定，可防止臭氧浓度的降低、使臭氧发生效率提高。此外，在感应体板35的导电性膜35a～35f的反对侧的主面，一体地设置撑挡14，因此，可削减部件的数量，同时因省略撑挡14的定位工序从而使组装简化了。

[0293] 此外，在本实施形态，撑挡14，在形成感应体板35的导电性膜35a～35f的面及反对侧的面上，被设置于对应于导电性膜35a～35f的圆的内侧，设置撑挡14的位置，不限于这个圆的内侧，设在该圆的外侧也可以。

[0294] 此外，导电性膜的形状，不限于正方形及圆形，介于正方形和圆形之间的形状也可以，重要的是，长宽比应在1.5∶1.0以内。

[0295] 实施形态13

[0296] 图46是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的电极组件的剖视图，图47是的电极组件的感应体板的上面图。本实施形态的感应体板45，与6个放电领域27a～27f对应，被分割为6个。此外，概略正方形平板状的感应体板45，主面具有矩形的导电性膜45a。在导电性膜45a的反对侧的面上，与感应体板45一体地设置0.1mm厚的细长棒状的撑挡13。

[0297] 由于形成这样的构成，感应体板45，成为板上形成1个导电性膜45a的单纯的构造，因此，制作容易，能使成本降低，产量提高。

[0298] 实施形态14

[0299] 图48是表示本发明的臭氧发生器的又一他例的感应体板的上面图。本实施形态的感应体板55，对应于6个放电领域27a～27f，被分割为6个。此外，圆板状的感应体板55主面上具有圆形的导电性膜55a。在导电性膜55a的反对侧的面上，形成直径小的圆筒状的多个突起的撑挡14。

[0300] 通过这样的构成，容易制作感应体板55，可使成本降低，产量提高，由于形成的放电领域27a～27f为概略圆形，放电领域内的臭氧气体的流速一定，可防止臭氧浓度的降低、使臭氧发生效率提高。

[0301] 本发明的臭氧发生器，对平板状的第1电极、与第1电极的主面对向的平板状的第2电极、及具有设置于第1电极与前述第2电极间的平板状的感应体板及形成放电领域的撑挡的电极组件进行多层积层，在前述第1电极与第2电极间迭加交流电压、在注入氧气的放电领域的间隙间产生放电使臭氧气体发生，第1电极，在与放电领域对向的电极面与侧部间形成将发生在放电领域的臭氧气体取出的臭氧气体通路，将多个的臭氧气体通路分散地配置于第1电极的放电领域内，使臭氧气体通路为中心的径向的流速分布均匀化，多个的臭氧气体通路，经第1电极的内部、使在放电领域多处发生的臭氧气体集中取出，因此，可在无损于臭氧发生性能的条件下使放电领域增大，对1个电极面，即使增大放电领域也无损臭氧发生性能而且可靠性高，使容易构成组件的积层构造，使臭氧气体取出用的配管简化。