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低温等离子体发生器

阅读:621发布:2020-05-13

专利汇可以提供低温等离子体发生器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供低温 等离子体 发生器。以提高臭 氧 产生效率和生产率为目的,开发了一种能够容易地形成放 电极 且更实用的低温 等离子体发生器 ,将该低温等离子体发生器例如作为臭氧杀菌装置的臭氧产生源加以利用。本发明的低温等离子体发生器(1)是使成对的电极元件(11、11)对置的低温等离子体发生器(1),电极元件(11)是,在设置于绝缘体(12)的内部的空间中封入有导电膏,使该导电膏与上述空间的至少内表面密接,将上述导电膏的连续的部分作为放电极(13)。,下面是低温等离子体发生器专利的具体信息内容。

1.一种低温等离子体发生器,其是使成对的电极元件对置而形成的低温等离子体发生装置,该低温等离子体发生器的特征在于,
各电极元件包括:管状绝缘体,其两端被密封;和放电极,由在管状绝缘体内表面中在从比所述管状绝缘体的前端稍靠里侧的位置起的一部分密接地涂敷或填充的导电膏的连续的部分构成,
成对的电极元件以使各自的放电极并行,使彼此的管状绝缘体线接触或靠近的方式接合。
2.如权利要求1所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
管状绝缘体是陶瓷管。
3.如权利要求1所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
管状绝缘体是玻璃管。
4.如权利要求1所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
管状绝缘体是树脂管。
5.如权利要求1所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
放电极是由在管状绝缘体的内表面涂敷导电膏而形成的导电薄膜构成的管状放电极。
6.如权利要求5所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
在管状放电极的内部,填充有与形成于管状绝缘体的内表面上的导电薄膜密接的膏状的绝缘物质。
7.如权利要求1所述的低温等离子体发生器,其特征在于,
放电极是由在管状绝缘体中填充导电膏而形成的导电实心体构成的棒状放电极。
8.如权利要求1~7中任一项所述的低温等离子体发生器,其中,还具备:
由导电薄膜构成的电极端子,该导电薄膜与所述放电极连续,由从管状绝缘体的后端至后端面及折返的外表面连续地涂敷的导电膏而形成。

说明书全文

低温等离子体发生器

技术领域

[0001] 本发明涉及成为臭杀菌装置的臭氧产生源的低温等离子体发生器,该臭氧杀菌装置例如在饮用、水池的水的水质净化,香烟、宠物、厕所、垃圾等的恶臭除去,霉、细菌等的灭菌消毒,以及除此之外的食品冷冻室中的鲜度保持等中使用。

背景技术

[0002] 臭氧杀菌装置的臭氧产生源多利用沿面放电。但是,例如从专利文献1可知,也存在将使成对的电极元件对置的低温等离子体发生器作为臭氧产生源的臭氧杀菌装置。专利文献1公开的低温等离子体发生器构成为,将插入管状绝缘体(设置有贯通孔的棒状陶瓷电介质)中的棒状导电体作为放电极,将利用粘接剂密封了上述管状绝缘体和棒状导电体的两端的电极元件在线接触的状态下接合。在该低温等离子体发生器中,当向各放电极施加高电压时,在电极元件的管状绝缘体的表面间产生放电,利用通过上述放电产生的低温等离子体分解空气中的氧分子,产生臭氧。
[0003] 专利文献1:日本专利第3015268号公报
[0004] 发明的公开
[0005] 发明要解决的问题
[0006] 专利文献1的低温等离子体发生器虽然臭氧产生量少,但是与利用沿面放电的臭氧产生源相比,具有不易受到周围环境(特别是温度、湿度)的影响,消耗电少的优点。但是,上述低温等离子体发生器在结构上存在不可避免的问题。即,由于需要将棒状导电体插通管状绝缘体,因此管状绝缘体的内径变得比棒状导电体的外径大,在将上述棒状导电体插入后的阶段,由于在管状绝缘体的内表面与棒状导电体的表面之间形成间隙,从而发生问题。
[0007] 专利文献1的低温等离子体发生器不能堵塞管状绝缘体的间隙。在该间隙中,形成插入管状绝缘体与棒状导电体之间的介电层,增大导致管状绝缘体的外部的放电的施加电压,成为使上述外部的放电不稳定的原因。此外,间隙在管状绝缘体的内部引起放电,结果是导致无助于臭氧的产生的电力消耗。进一步,上述管状绝缘体的内部的放电不必要地加热低温等离子体发生器,相当多地热分解在管状绝缘体的外部产生的臭氧,引起使臭氧产生率(相对于供给的能量的臭氧产生量,即每单位施加电压的臭氧产生量)下降的问题。
[0008] 此外,当空气被封闭在间隙中时,由于上述间隙中的放电而在管状绝缘体的内部产生臭氧。但是,上述臭氧当然不被释放至外部,最多只能发挥在棒状导电体的表面形成氧化膜的作用。此外,在利用粘接剂密封管状绝缘体的两端时,包含在上述粘接剂中的成分被释放并成为有机气体,由于被封闭在间隙中的有机气体而在间隙内引起的放电,导致存在臭氧产生量变得不稳定的情况。由于这些情况,专利文献1的低温等离子体发生器为了尽可能地缩小间隙,对于设置在管状绝缘体中的贯通孔和棒状导电体要求严格的尺寸管理,阻碍生产率的提高。
[0009] 此外,被小型化的专利文献1的低温等离子体发生器将确保充分的结构强度且具有优良的耐热性的钨作为棒状导电体进行使用,但是上述钨昂贵且难以加工,而且因为不适于进行软钎焊,所以在将从管状绝缘体突出的上述钨的棒状导电体的端部用作电极端子的情况下,存在在与供电线的连接中必须使用导电夹等的、由材料引起的阻碍生产率的问题。专利文献1的低温等离子体发生器与利用沿面放电的结构相比,作为小型的臭氧产生源有效是肯定的,但是如上所述,存在各种各样的结构上的问题。因此,以提高臭氧产生效率和提高生产率为目的,为了开发出更实用的低温等离子体发生器,进行了研究。

发明内容

[0010] 研究的结果是,开发出一种低温等离子体发生器,其使成对的电极元件对置,在该低温等离子体发生器中,在电极元件中,在设置于绝缘体的内部的空间中封入有导电膏,使该导电膏与上述空间的至少内表面密接,将上述导电膏的连续的部分作为放电极。本发明的低温等离子体发生器不是在绝缘体的内部设置的空间中插入棒状导电体(专利文献1),而是将与上述空间的至少内表面密接的导电膏的连续的部分作为放电极。即,在设置于绝缘体的空间的内表面与上述放电极的表面之间不会形成间隙。由此,能够解决基于间隙的各种问题,提高臭氧产生效率和低温等离子体发生器的生产率。
[0011] 在本发明中能够利用的导电膏能够举例示出膏、镍膏、金膏、钯膏、或黑膏等。导电膏是将球状或片状的导电填充物与有机粘合剂或无机粘合剂的一种或组合搅拌而形成的糊状材料。导电填充物是作为球状或片状的导电物质,例如是球状或片状的银、镍、金、钯、或碳黑等。此外,有机粘合剂一般是环氧树脂,但是也能够举例示出甲酸乙酯树脂、树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂或其它公知的热固化树脂、热塑性树脂等。此外,无机粘合剂能够列举低熔点玻璃(所谓的玻璃粉)。
[0012] 具体的低温等离子体发生器是,绝缘体是两端被密封的管状绝缘体,放电极在管状绝缘体的内部涂敷或填充导电膏而被形成,成对的电极元件以使各自的放电极并行,管状绝缘体相互线接触或靠近的方式接合。成对的电极元件的“使放电极并行”是指,连接处于对置的位置关系的放电极的表面的最短正交距离在电极元件的延伸方向的任何位置均相等,即使放电极的间隔固定。由于放电极被封入管状绝缘体中,因此即使令上述管状绝缘体线接触也不会使放电极相互短路。以下,在没有在电极元件间形成通区域以使散热效果提高等的目的的情况下,优选电极元件以能够容易地确定相互的位置关系的方式通过线接触接合,形成整体的低温等离子体发生器。
[0013] 优选管状绝缘体是厚度(内表面与表面的距离)固定、即内表面和表面为相似的截面的、具有绝缘性的筒体,具体而言是内表面和表面为相似的圆形截面的圆形管。管状绝缘体的“两端被密封”是指,以电和物理的方式堵塞管状绝缘体的开放的两端的意思。此处,以电的方式堵塞开放的端部是指,除了向管状放电极通电的电极端子以外,令管状绝缘体的内表面和端面以及表面绝缘。此外,以物理的方式堵塞开放的端部是指,在管状绝缘体的内部与外部之间不允许气体或液体的透过。假设,如果在最开始一端被以电和物理的方式堵塞,则在管状绝缘体的内部利用导电膏形成放电极之后,以电和物理的方式仅堵塞剩下的开放的另一端即可。
[0014] 在本发明中能够利用的管状绝缘体只要具备电绝缘性和相对于在产生臭氧时产生的热的耐热性即可。作为这样的管状绝缘体,能够举例示出陶瓷管、玻璃管(石英玻璃管、硅酸盐玻璃管等)、树脂管(特氟隆(注册商标)管、ABS管、PP管等)。此处,因为多数导电膏是进行煅烧而固化的加热固化型,所以考虑上述煅烧,优选陶瓷管或玻璃管。在此情况下,即使是加热固化型的导电膏,煅烧温度也大幅低于玻璃的熔融温度,因此,能够使用玻璃管作为管状绝缘体。与此相对,在使用常温固化型的导电膏的情况下,也可以使用树脂管。
[0015] 在管状绝缘体的内部,具体的由导电膏形成的放电极大致能够分成2类。首先,放电极能够作为管状放电极,该管状放电极由在管状绝缘体的内表面上涂敷导电膏形成的导电薄膜构成。该管状放电极只要具备导电性即可,导电薄膜的厚度是任意厚度,但是如果导电薄膜较厚,则在进行煅烧时可能混入气泡,因此优选导电薄膜越薄越好。此外,如果导电薄膜充分薄,则管状放电极的电阻的大小不太会成为问题,因此能够获得不用介意导电膏的导电率,能够自由选择的优点。
[0016] 管状放电极的内部虽然是中空区域,但是上述中空区域被相同电位的导电薄膜包围,不用担心发生放电,所以即使是中空区域也没关系。但是,为了防止伴随来自外部的冲撞、经时变化而发生的导电薄膜的剥离,在管状放电极中,优选填充与形成于管状绝缘体的内表面上的导电薄膜密接的绝缘物质。此处,所谓“填充与形成于管状绝缘体的内表面上的导电薄膜密接的绝缘物质”,是指在上述管状放电极的内部填充绝缘物质形成为实心结构,并且绝缘物质从导电薄膜的内侧被挤压,防止上述导电薄膜的剥离。由此,本发明的电极元件在管状绝缘体中填充上述绝缘物质成为实心,在外观上,由内置管状放电极的棒状绝缘体构成。填充在管状放电极的内部、与构成上述管状放电极的导电薄膜密接的绝缘物质使用具有绝缘性和耐热性的硅酮(silicone)(例如硅酮灌封(potting)材料)。
[0017] 从消除上述中空区域的观点出发,放电极也可以作为由在管状绝缘体中填充导电膏形成的导电实心体构成的棒状放电极。该棒状放电极是代替在上述管状放电极中填充的绝缘体,填充导电膏而形成的结构。即,棒状放电极等于是填充有与形成于管状绝缘体的内表面上的导电薄膜密接的导电膏的结构。棒状放电极因为是导电实心体,所以不用担心上述导电实心体的表面(相当于管状放电极的部分)剥离。此外,与管状放电极比较,因为截面积变得非常大,所以具有能够更加降低作为放电极的电阻的优点。
[0018] 电极元件为了向放电极施加高电压,必须具备向上述放电极通电的电极端子。电极端子例如能够将向放电极通电的另一部件的端子部件安装在管状绝缘体的一端而构成。但是,也可以利用由导电膏构成放电极的情况,利用由从管状绝缘体的内表面至端面和表面连续地涂敷的导电膏形成的导电薄膜来构成电极端子。即,在管状绝缘体的端部形成导电膏通孔,将上述导电膏通孔作为电极端子。此处,如果例如导电膏的导电填充物是能够软钎焊的银,则本发明的电极端子能够软钎焊供电线。此外,当利用由导电膏形成的导电薄膜构成电极端子时,设置有电极端子的管状绝缘体的一端成为开放的状态并被保留,还具有容易向管状放电极的内部填充绝缘物质的优点。
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明的低温等离子体发生器通过使用一种电极元件,解决在现有的低温等离子体发生器中出现的由间隙引起的问题,具有提高臭氧产生效率,并且进一步改善作为低温等离子体发生器的生产率的效果,其中,该电极元件是,在设置在绝缘体的内部的空间中封入导电膏,并使导电膏与上述空间的至少内表面密接,将上述导电膏的连续的部分作为放电极,具体而言,采用由在管状绝缘体的内表面上涂敷导电膏而形成的导电薄膜构成的管状放电极,或采用由在管状绝缘体中填充导电膏而形成的导电实心体构成的棒状放电极。关于本发明的效果,具体而言如下所示。
[0021] 首先,因为由导电膏形成的本发明的放电极(管状放电极或棒状放电极)在绝缘体的内部不形成间隙,所以能够消除上述绝缘体的内部的放电,降低电力消耗,抑制发热量。没有无用的电力消耗能够带来如下效果:与现有的低温等离子体发生器相比即使是低的施加电压也能够产生等量的臭氧,即能够带来提高臭氧产生效率的效果,此外发热量的抑制能够带来延伸低温等离子体发生器的寿命的效果。此外,在内部填充有绝缘物质的管状放电极、在管状绝缘体的内部填充导电物质而形成的棒状放电极不用担心在管状绝缘体的内部混入空气、有机气体,防止管状绝缘体的内部的绝缘破坏。这也带来延长低温等离子体发生器的寿命的效果。
[0022] 接着,关于由导电膏形成的本发明的放电极(管状放电极、棒状放电极),导电膏如果是常温固化型当然不用说,即使是煅烧固化的类型也能够以较低温的热处理来完成,因此具有不引起绝缘体的热变形的优点。这意味着能够按设计那样维持绝缘体的厚度,该绝缘体的厚度能够左右产生臭氧的放电状态,例如在使由管状绝缘体构成的电极元件对置,进行线接触并接合的情况下,能够如设计那样确保放电极相互的放电间距离。由此,基于本发明的低温等离子体发生器的品质高且稳定,带来提高制品的成品率的效果。
[0023] 此外,如果利用能够软钎焊的导电膏形成电极端子,则能够构成能够软钎焊的电极端子。这在将本发明的低温等离子体发生器作为臭氧产生源组装在臭氧杀菌装置中时,带来能够容易地通过软钎焊连接低温等离子体发生器和供电线的效果。此外,本发明的低温等离子体发生器通过废止在现有的低温等离子体发生器中使用的昂贵的钨制的棒状放电极,还具有降低制造成本的经济上的优点。这样,本发明除了提高低温等离子体发生器的臭氧产生效率以外,还具有提高低温等离子体发生器自身的生产率的效果,进而具有提高将上述低温等离子体发生器作为臭氧产生源的臭氧杀菌装置的生产率的效果。附图说明
[0024] 图1是表示基于本发明的由具有管状放电极的电极元件构成的低温等离子体发生器的一例的部分截面立体图。
[0025] 图2是表示基于本发明的由具有棒状放电极的电极元件构成的低温等离子体发生器的一例的部分截面立体图。
[0026] 图3是大小与实施例相同的作为基于专利文献1的比较例的低温等离子体发生器的与图1相当的部分的截面立体图。
[0027] 图4是将实施例或比较例作为臭氧产生源构成的比较试验用装置的框图
[0028] 图5是表示相对于施加电压的实施例和比较例的臭氧产生量的结果的图表。
[0029] 符号的说明
[0030] 1 低温等离子体发生器
[0031] 11 电极元件
[0032] 12 玻璃管
[0033] 13 管状放电极
[0034] 14 电极端子
[0035] 15 棒状放电极
[0036] 2 低温等离子体发生器
[0037] 3 噪声降低用线圈

具体实施方式

[0038] 以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式进行说明。图1是表示基于本发明的由具有管状放电极13的电极元件11、11构成的低温等离子体发生器1的一例的部分截面立体图,图2是表示基于本发明的由具有棒状放电极15的电极元件11、11构成的低温等离子体发生器1的一例的部分截面立体图。在各例示的低温等离子体发生器1中,构成各电极元件11的管状绝缘体是外径为1mm、内径为0.6mm、长度为35mm的截面圆形的玻璃管12,以在上述玻璃管12的内表面涂敷混入有玻璃料的银膏作为导电膏而形成的导电薄膜
131作为管状放电极13(图1),或以在玻璃管12中填充混入有玻璃料的银膏作为导电膏而形成的导电实心体151作为放电极15(图2)。以下,在各例中,对臭氧产生做出贡献的管状放电极13或棒状放电极15的最短正交距离在使玻璃管12、12线接触的情况下为0.4mm。
[0039] 例如从图1可知,本发明的低温等离子体发生器1构成为,令电极元件11、11成对,该电极元件11将在作为管状绝缘体的玻璃管12的内表面涂敷作为导电膏的银膏而形成的导电薄膜131作为管状放电极13,使朝向不同方向的各电极元件11各自的管状放电极13、13并行,使彼此的玻璃管12、12线接触而接合。以玻璃管12为代表的陶瓷管或树脂管等管状绝缘体利用具有耐热性的粘接剂粘接上述线接触部位,能够接合。此外,如果是本例的玻璃管12或树脂管,则通过使上述线接触部位一部分熔融,能够容易地接合。此外,如果例如能够以机械的方式固定电极端子14,使玻璃管12、12线接触或维持接近的位置关系和姿势,则也可以不将电极元件11、11在物理意义上形成为整体。
[0040] 构成管状放电极13的导电薄膜131是对涂敷在玻璃管12的内表面的银膏进行煅烧而形成的。在本例的低温等离子体发生器1中,银膏的涂敷的厚度为大致不用担心气泡的混入的50μm以下,优选为40μm以下。
[0041] 此外,银膏的涂敷的范围以玻璃管12的整个内表面为对象,但是在如本例那样使成对的电极元件11、11朝向不同的方向的情况下,优选以下述方式限制银膏的涂敷的范围。首先,为了防止在成对的一个(图1中的里侧)电极元件11的电极端子14与另一个(图1中的面前侧)电极元件11的管状放电极13的前端之间发生的放电,优选玻璃管12的靠前端(图1中的面前侧的电极元件11的左端)的涂敷开始位置为比玻璃管12的前端起稍靠里侧的位置。在本例的情况下,涂敷银膏的涂敷开始位置为从玻璃管12的前端起靠里侧8mm的位置。
[0042] 与此相对,银膏的涂敷结束位置为任意。本例从玻璃管12的后端至端面,然后在折返的表面上连续地涂敷银膏,形成与成为管状放电极13的导电薄膜131连续的导电薄膜141,将上述导电薄膜141作为电极端子14。由于管状放电极13的导电薄膜131和电极端子14的导电薄膜141由相同的银膏形成,因此在涂敷形成成为管状放电极13的导电薄膜
131的银膏时,从玻璃管12的后端至端面,然后直至折返的表面涂敷所述银膏即可。在此情况下,能够针对导电薄膜131和导电薄膜141同时对银膏进行煅烧,能够使制造工序简单。
此外,因为管状放电极13必须与电极端子14通电,所以导电薄膜131必须到达电极端子14的导电薄膜141。以下,优选的涂敷银膏的范围是,从比上述玻璃管12的前端稍靠里侧的位置至玻璃管12的后端(图1中的面前侧的电极元件11的右端)的范围。
[0043] 本例的管状放电极13从导电薄膜131的内侧推压填充在内部后进行真空脱泡并自然固化的作为绝缘物质的硅酮灌封材料132,防止上述导电薄膜131的剥离。从防止导电薄膜131的剥离的观点出发,填充在管状放电极13的内部的绝缘物质具有绝缘性和耐热性即可。但是,因为填充在管状放电极13的内部的绝缘物质优选是随着固化体积不会膨胀且不包含气泡地将管状放电极13的内部形成为实心的物质,所以优选能够进行真空脱泡并自然固化的硅酮灌封材132。本例的硅酮灌封材132填充在从玻璃管12的前端至后端的整个区域,还具有密封玻璃管12的上述前端和后端的作用。
[0044] 本发明的低温等离子体发生器1进行的臭氧的产生,与专利文献1所公开的低温等离子体发生器(参照图3)同样地通过在管状放电极13相向的范围的各玻璃管12、12的表面间的放电而进行。此处,管状放电极13通过煅烧银膏的导电薄膜131而被形成,上述煅烧温度(例如560℃)不会使玻璃管12变形(例如,硼硅酸盐玻璃的软化点是770℃),此外,因为玻璃管12的尺寸精度高,所以从管状放电极13至玻璃管12的表面的厚度均匀,当然材质也均匀。由此,本发明的低温等离子体发生器1的玻璃管12的表面的电解强度变得均匀,能够在玻璃管12的更宽的表面的范围内发生稳定的放电。此外,如上所述,本发明的低温等离子体发生器1通过不在玻璃管12的内部放电,能够消除无用的电力消耗,抑制发热量,因此能够减少产生臭氧所需的电力消耗,增大对臭氧的产生做出贡献的玻璃管12的表面的范围,增加臭氧的产生量,而且减少产生的臭氧被热分解的量,提高臭氧产生效率。
[0045] 如图2所示,本发明的低温等离子体发生器1也可以构成为,令电极元件11、11成对,该电极元件11将在作为管状绝缘体的玻璃管12中填充作为导电膏的银膏而形成的导电实心体151作为棒状放电极15,与上述例示(参照图1)同样地使玻璃管12、12线接触而接合。构成棒状放电极15的导电实心体151通过煅烧填充在玻璃管12中的银膏而被形成。基于与上述例示同样的理由,银膏的填充的范围是从比玻璃管12的前端(图2中面前侧的电极元件11的左端)稍靠里侧的位置至玻璃管12的后端(图2中面前侧的电极元件11的右端)的范围。以下,上述玻璃管12的后端成为被构成电极端子14的导电薄膜141封闭的形状(比较对照图1中里侧的电极元件11的左端和图2中里侧的电极元件11的左端)。
[0046] 如上例所示,内置棒状放电极15的电极元件11没有必要考虑导电薄膜141(参照图1)的剥离。但是,为了防止在成对的一个(图1中的里侧)电极元件11的电极端子14与另一个(图2中的面前侧)电极元件11的管状放电极13的前端之间发生的放电,由于令银膏的填充开始位置为比玻璃管12的前端稍靠里侧的位置,因此,在上述玻璃管12的前端与银膏的填充开始位置的间隙中填充在上述例示中使用的硅酮灌封材料132,密封玻璃管12的前端。由内置棒状放电极15的电极元件11构成的低温等离子体发生器1在内部结构上与上述例示不同,但是在电性质上棒状放电极15的表面与上述例示的管状放电极13相同,因此与上述的例示相同地能够提高臭氧产生效率。
[0047] 实施例
[0048] 为了确认本发明的低温等离子体发生器1(实施例,参照图1)的性能提高,特别是通过在绝缘体的内部不形成间隙而提高臭氧产生效率的情况,进行了与低温等离子体发生器2(比较例)的对比试验,该低温等离子体发生器2是大小与上述实施例相同的基于专利文献1的低温等离子体发生器。图3是作为大小与实施例相同的基于专利文献1的比较例的低温等离子体发生器2的与图1相当的部分的截面立体图,图4是将实施例或比较例作为臭氧产生源构成的比较试验用装置的框图。实际的臭氧杀菌装置一旦将商用交流电压变换成直流电压后,向臭氧产生源施加进行升压和频率变换而得到的高频高电压,但是比较试验用装置的框图,为了图示的简略,采用与臭氧产生源连接的交流电源直接施加高频高电压的方式。
[0049] 实施例的低温等离子体发生器1是上述例示(参照图1)的结构。管状绝缘体是外径为1mm、内径为0.6mm、长度为35mm的硼硅酸盐玻璃制的玻璃管12。导电膏是片状的银为75%、玻璃料为3%、其它有机粘合剂为22%的银膏。管状放电极13由以40μm的厚度、从比玻璃管12的前端靠里侧8mm的位置至后端连续地在27mm的范围内涂敷上述银膏而形成的导电薄膜131构成。电极端子14由利用上述银膏与导电薄膜131连续地形成的导电薄膜141构成。管状放电极13使填充在内部的硅酮灌封材料132真空脱泡并固化,防止导电薄膜131的剥离,并且密封玻璃管12的前端和后端。低温等离子体发生器1令相互朝向不同方向的电极元件11、11的有效放电长度(管状放电极13对置,实际上在玻璃管12的表面引起放电的长度)为11mm。
[0050] 比较例的低温等离子体发生器2是图3所示的结构。管状绝缘体是外径为1mm、内径为0.55mm、长度为35mm的由氧化99%构成的陶瓷玻璃管22。棒状放电极23是外径为0.48mm、长度为24.5mm的由钨99.96%构成的棒状导电体231,在从比陶瓷管22的前端靠里侧11mm的位置向后端突出的范围内插入上述陶瓷管22。电极端子26利用上述棒状导电体231从陶瓷管22的后端突出的部位。电极元件21在陶瓷管22的前端填充由硼硅酸盐玻璃构成的顶端密封玻璃232,进行密封。从图3明显可知,在陶瓷管22的内部,在上述陶瓷管22的内表面与棒状放电极23的表面之间,以及在顶端密封玻璃232与棒状放电极23的顶端之间存在间隙234。在低温等离子体发生器2中,使电极元件21、21相互朝向不同的方向,利用无机陶瓷类的端部接合粘接剂24整体地接合相邻的陶瓷管22的前端和后端,进一步将硼硅酸盐玻璃作为粘接剂保护玻璃232覆盖上述端部接合粘接剂,进行保护。
电极元件21、21的有效放电长度为13mm。
[0051] 比较试验用装置将实施例或比较例作为臭氧产生源安装在测量用箱体42上,经由与各电极端子14、26连接的噪声降低用线圈3、3连接从高电压交流电源41延伸的供电线,以频率24kHz~26kHz的条件(存在伴随电压的升压的频率变动),在电压3.5kV~5.0kV的范围内向上述臭氧产生源施加高频高电压。实施例通过软钎焊使噪声降低用线圈
3、3的端子与电极端子14连接,此外,比较例利用导电夹使噪声降低用线圈3、3的端子与电极端子26连接。使探针431与供电线接触,利用示波器43测量施加电压的电压值。高频降低线圈3截断由于臭氧产生源中的放电而产生的、朝向高电压交流电源41的高频电流,使得高频噪声不会从供电线向外部发射,因为在实际的臭氧杀菌装置中使用,所以从使试验方式尽可能接近实际的观点出发,加以追加。测量用箱体42是除了从外部吸入空气的吸气口以外,仅设置有用于排出产生的臭氧的排气口的大致密封容器。臭氧的产生量利用经由吸引管441与上述排气口连接的臭氧浓度计44测量。
[0052] 图5是表示相对于施加电压的实施例和比较例的臭氧产生量的结果的图表。在比较例中,在例如施加电压4.4kV(将比较例作为臭氧产生源使用的臭氧杀菌装置的标准施加电压)下为3.5mg/h的臭氧产生量,与此相对,在实施例中,在相同的施加电压4.4kV下确认为7.4mg/h的臭氧产生量。由此能够确认到,在使用比较例作为臭氧产生源的臭氧杀菌装置的标准施加电压即施加电压4.4kV下,本发明的低温等离子体发生器1的臭氧产生效率与专利文献1的低温等离子体发生器2相比,具有大约2倍的臭氧产生效率。由于实施例与比较例为相同的大小,作为臭氧产生源能够置换,因此,仅将专利文献1的低温等离子体发生器2置换为本发明的低温等离子体发生器1,就能够容易地提高现有的臭氧杀菌装置的臭氧产生效率。
[0053] 此外,在对相对于施加电压的变化的臭氧产生量的变化进行比较的情况下,在比较低的施加电压下实施例与比较例的差不大,但是随着提高施加电压,实施例使臭氧产生量大幅增加,与此相对,比较例不太增加臭氧产生量,两者的臭氧产生量的差逐渐变大。可以认为这是因为实施例在玻璃管12的内部不发生放电,因此施加电压的增加直接导致臭氧产生量的增加,与此相对,因为比较例在陶瓷管22的内部发生放电,无用地消耗电力,此外发热量的增加也比实施例大,所以臭氧产生量的增加被抑制。由此,以专利文献1的低温等离子体发生器2为臭氧产生源的臭氧杀菌装置只能通过有选择地使多台低温等离子体发生器2工作而增加或减少臭氧产生量,但是以本发明的低温等离子体发生器1为臭氧产生源的臭氧杀菌装置仅增加或减少对于一台低温等离子体发生器1的施加电压,就能够容易地增加或减少臭氧产生量。这样,本发明能够提高低温等离子体发生器的臭氧产生效率,并且还具有容易地实现臭氧产生量的增减的效果。
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