特許 7125338 オゾン発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】オゾン発生装置

(51)【国際特許分類】

   C01B 13/11 20060101AFI20220817BHJP

   H01T 19/00 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

C01B13/11 F

H01T19/00

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018234750

(22)【出願日】2018-12-14

(65)【公開番号】P2020093962

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-06-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小澤 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】松井 良彦

(72)【発明者】

【氏名】飯盛 遊

【審査官】磯部 香

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－２９１８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８０７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３５０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／００２９０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－３０８３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５５５４３４４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０１Ｂ １３／１１

Ｈ０１Ｔ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、前記第１電極を内部に備えるとともに第１面を備えた第１誘電体と、を備える第１構造体と、
第２電極と、前記第２電極を内部に備えるとともに第２面を備えた第２誘電体と、を備える第２構造体と、
を備えるオゾン発生装置であって、
前記第１誘電体の前記第１面と前記第２誘電体の前記第２面とが対向するように前記第１構造体と前記第２構造体とが配置されており、
前記第１誘電体の前記第１面と前記第２誘電体の前記第２面は、平坦であり、
前記第１電極は、前記第２構造体と対向する対向面を備えており、
前記第１構造体は、前記対向面よりも前記第２構造体側に、放電が誘起される複数の放電起点構造を備え、
前記複数の放電起点構造は、前記第１誘電体よりも高い比誘電率を有する誘電体であり、
前記複数の放電起点構造は、前記第１誘電体に設けられており、
前記複数の放電起点構造の１平方センチメートル当たりの個数である密度Ｄと、前記第１面と前記第２面との間のセンチメートル単位の距離である構造体間距離Ｈと、が、
２≦Ｄ＊Ｈ≦９
を満足する、オゾン発生装置。

【請求項2】

第１電極と、前記第１電極を内部に備えるとともに第１面を備えた第１誘電体と、を備える第１構造体と、
第２電極と、前記第２電極を内部に備えるとともに第２面を備えた第２誘電体と、を備える第２構造体と、
を備えるオゾン発生装置であって、
前記第１誘電体の前記第１面と前記第２誘電体の前記第２面とが対向するように前記第１構造体と前記第２構造体とが配置されており、
前記第１誘電体の前記第１面と前記第２誘電体の前記第２面は、平坦であり、
前記第１電極は、前記第２構造体と対向する対向面を備えており、
前記第１構造体は、前記対向面よりも前記第２構造体側に、放電が誘起される複数の放電起点構造を備え、
前記複数の放電起点構造は、導電体であり、
前記複数の放電起点構造は、前記対向面上に設けられており、
前記複数の放電起点構造の１平方センチメートル当たりの個数である密度Ｄと、前記第１面と前記第２面との間のセンチメートル単位の距離である構造体間距離Ｈと、が、
２≦Ｄ＊Ｈ≦９
を満足する、オゾン発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、オゾン発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

第１電極と、第１電極を内部に備えるとともに第１面を備えた第１誘電体と、を備える第１構造体と、第２電極と、第２電極を内部に備えるとともに第２面を備えた第２誘電体と、を備える第２構造体と、を備えるオゾン発生装置が知られている。このオゾン発生装置では、第１誘電体の第１面と第２誘電体の第２面とが対向するように第１構造体及び第２構造体が配置されている。第１電極及び第２電極の間に電圧を印加することで微小な柱状の放電が起こり、オゾンを発生させることができる。例えば、特許文献１に、オゾン発生装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６００９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のオゾン発生装置において、第１電極及び第２電極の間に電圧が印加されると、オゾンが発生するとともに発熱する。発熱量が多くなり、構造体間の温度が高くなりすぎると、熱分解等により、オゾン発生装置によるオゾンの生成効率が低下する。このため、オゾン発生装置が動作している時の発熱量が適切な範囲に収まるようにする必要がある。

【0005】

発熱量は、オゾン発生装置への投入電力に依存する。そして、投入電力は、放電が開始する電圧である放電開始電圧と、放電が発生したときに流れる電流である放電電流と、に依存する。このため、放電開始電圧及び放電電流を調整することができれば、投入電力を適切な値に調整することができる。放電開始電圧は、第１誘電体の第１面と第２誘電体の第２面との間の距離である構造体間距離に依存する。従って、構造体間距離を調整することによって、放電開始電圧を調整することができる。一方、放電電流は、単位面積当たりにおいて放電が発生する領域の数に対応する放電密度に依存する。上述のオゾン発生装置では、放電密度を調整することができない。このため、投入電力を適切に調整することができない。

【0006】

本明細書では、オゾンを効率的に供給可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書が開示するオゾン発生装置の一実施形態は、第１電極と、前記第１電極を内部に備えるとともに第１面を備えた第１誘電体と、を備える第１構造体と、第２電極と、前記第２電極を内部に備えるとともに第２面を備えた第２誘電体と、を備える第２構造体と、を備える。前記第１誘電体の前記第１面と前記第２誘電体の前記第２面とが対向するように前記第１構造体と前記第２構造体とが配置されており、前記第１構造体は、前記第１電極の前記第２構造体と対向する第３の面よりも前記第２構造体側に、放電が誘起される複数の放電起点構造を備え、前記複数の放電起点構造の１平方センチメートル当たりの個数である密度Ｄと、前記第１面と前記第２面との間のセンチメートル単位の距離である構造体間距離Ｈと、が、２≦Ｄ＊Ｈ≦９を満足する。

【0008】

なお、密度Ｄは、放電電流に対応する指標であり、構造体間距離Ｈは、放電開始電圧に対応する指標である。従って、密度Ｄと構造体間距離Ｈとの積（Ｄ＊Ｈ）は、オゾン発生装置への投入電力に対応する指標となる。

【0009】

上記の構成によれば、複数の放電起点構造が起点となって放電が起こり、放電起点構造が設けられていない領域では放電が発生しない。即ち、複数の放電起点構造の密度が、オゾン発生装置における放電密度に対応する。このため、複数の放電起点構造の密度を調整することで、放電電流を調整することができる。従って、放電開始電圧に対応する構造体間距離Ｈと、放電電流に対応する密度Ｄと、を調整することによってオゾン発生装置への投入電力を調整することができる。この結果、オゾン発生装置が動作している時の発熱量が大きくなりすぎることを抑制することができる。

【0010】

また、本発明者らは、密度Ｄと構造体間距離Ｈとの積が、２≦Ｄ＊Ｈ≦９を満足する場合に、オゾンが効率よく供給される、即ち、熱分解などによる影響が小さいことを見出した。従って、第１構造体に複数の放電起点構造を設けるとともに、密度Ｄと構造体間距離Ｈとの積が２≦Ｄ＊Ｈ≦９を満足するように、密度Ｄと構造体間距離Ｈを調整することで、オゾンをより効率よく供給することができる。

【0011】

複数の放電起点構造は、第１誘電体よりも高い比誘電率を有する誘電体であり、複数の放電起点構造は、第１誘電体に設けられていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0012】

複数の放電起点構造は、誘電体であり、複数の放電起点構造は、第１面上に配置されていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0013】

複数の放電起点構造は、導電体であり、複数の放電起点構造は、対向面上に設けられていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施例のオゾン発生装置１の模式断面図である。

【図2A】第１実施例のオゾン発生装置１の一部の斜視図である。

【図2B】第１実施例に係る第１構造体１０の上面図である。

【図3】密度Ｄ及び構造体間距離Ｈと、オゾン生成能力と、の関係を示すグラフである。

【図4】比較例のオゾン発生装置１０１の模式断面図である。

【図5】第２実施例のオゾン発生装置２０１の模式断面図である。

【図6】第２実施例のオゾン発生装置２０１の一部の斜視図である。

【図7】第３実施例のオゾン発生装置３０１の模式断面図である。

【図8】第３実施例のオゾン発生装置３０１の一部の斜視図である。

【図9】第４実施例のオゾン発生装置４０１の模式断面図である。

【図10】第５実施例のオゾン発生装置５０１の模式断面図である。

【図11】図１０のXI-XI線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（オゾン発生装置１の構成）
図１に、本実施例のオゾン発生装置１の模式断面図を示す。なお、図１では、見易くするために、複数の放電起点構造１６、２６のハッチングを省略している。図２Ａに、図１のオゾン発生装置１の一部の斜視図を示す。なお、図２Ａでは、説明を分かり易くするために、第１電極１４の下面１４ｂ、及び、第２電極２４の上面２４ｂが、各誘電体１２、２２に覆われていない状態を示している。図１に示すように、オゾン発生装置１は、第１構造体１０と、第２構造体２０と、を備える。第１構造体１０は、第２構造体２０と対向するように配置されている。なお、図１では、ガス流路Ｐを点線の矢印で示している。

【0016】

図１に示すように、第１構造体１０は、第１誘電体１２と、第１電極１４と、を備える。第１誘電体１２は、上面に第１面１２ａを備えた平板状の部材である。第１誘電体１２は、第１電極１４を内部に備えている。第１電極１４は、上面に第１対向面１４ａを備えた平板状の部材である。第１対向面１４ａは、第２構造体２０と対向する面である。第１構造体１０は、さらに、複数の放電起点構造１６を備えている。複数の放電起点構造１６は、第１誘電体１２に設けられている。複数の放電起点構造１６は、第１誘電体１２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する誘電体である。複数の放電起点構造１６は、第１電極１４の第１対向面１４ａよりも第２構造体２０側（ｚ軸正方向側）に設けられている。本実施例において、複数の放電起点構造１６は、第１誘電体１２の第１面１２ａに露出している。図２Ａ、図２Ｂに示すように、放電起点構造１６は、第１構造体１０を上方（ｚ軸正方向）から見たときに、円形状を有する。また、図２Ｂに示すように、複数の放電起点構造１６は、距離Ｌを空けて等間隔に配置されている。

【0017】

図１に示すように、第２構造体２０は、第２誘電体２２と、第２電極２４と、を備えている。第２誘電体２２は、下面に第２面２２ａを備えた平板状の部材である。第２構造体２０は、第２誘電体２２の第２面２２ａが第１誘電体１２の第１面１２ａと対向するように配置されている。第１構造体１０と第２構造体２０は、第１面１２ａと第２面２２ａとの間の上下方向（ｚ軸方向）の距離が、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］となるように配置されている。複数の放電起点構造１６の数及び構造体間距離Ｈ［ｃｍ］は、１平方センチメートル当たりの放電起点構造１６の数である密度Ｄ［個／ｃｍ^２］と、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］と、の関係によって決定される。複数の放電起点構造１６の数及び構造体間距離Ｈ［ｃｍ］の決定方法については、後で詳しく説明する。第２誘電体２２は、第２電極２４を内部に備えている。第２電極２４は、下面に第２対向面２４ａを備えた板状の部材である。第２対向面２４ａは、第１誘電体１２の第１面１２ａ及び第１電極１４の第１対向面１４ａと対向する。第２構造体２０は、さらに、複数の放電起点構造２６を備えている。複数の放電起点構造２６は、第２誘電体２２に設けられている。複数の放電起点構造２６は、第２電極２４の第２対向面２４ａよりも第１構造体１０側（ｚ軸負方向側）に設けられている。複数の放電起点構造２６は、第２誘電体２２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する誘電体である。複数の放電起点構造２６は、第２誘電体２２の第２面２２ａに露出している。放電起点構造２６は、第２構造体２０を下方（ｚ軸負方向）から見たときに、円形状を有する。第２構造体２０の複数の放電起点構造２６の数は、第１構造体１０の複数の放電起点構造１６の数と一致する。また、第２構造体２０の複数の放電起点構造２６の左右方向（ｘ軸方向）及び前後方向（ｙ軸方向）の位置は、第１構造体１０の複数の放電起点構造１６の左右方向及び前後方向の位置と一致するように配置されている。なお、複数の放電起点構造１６、２６の数及び構造体間距離Ｈ［ｃｍ］は、１平方センチメートル当たりの放電起点構造１６、２６の数である密度Ｄ［個／ｃｍ^２］と、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］と、の関係によって決定される。複数の放電起点構造１６、２６の数及び構造体間距離Ｈ［ｃｍ］の決定方法については、後で詳しく説明する。

【0018】

また、オゾン発生装置１は、電圧印加部（図示省略）を備えている。電圧印加部は、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧を印加する。本実施例では、第１電極１４が正極となり、第２電極２４が負極となる。第１電極１４には、第２電極２４よりも高電位の電圧が印加される。第１電極１４と第２電極２４との間に印加される電圧は、交流電圧あるいはパルス電圧である。第１電極１４と第２電極２４との間に印加される電圧は、例えば５［ｋＶ］である。また、印加する交流電圧の周波数（パルス電圧の場合は繰り返し周波数）は、１［ｋＨｚ］以上であることが望ましい。
本実施例では、交流電圧の周波数は４０［ｋＨｚ］である。なお、変形例では、第１電極１４が負極となり、第２電極２４が正極となってもよい。

【0019】

（オゾンの発生方法）
続いて、オゾン発生装置１によるオゾン発生方法について説明する。オゾン発生装置１には、オゾンの原料ガス（空気あるいは酸素ガス）を供給する原料ガス供給器（図示省略）が接続されている。原料ガス供給器から原料ガスがガス流路Ｐに供給されるとともに、５［ｋＶ］、４０［ｋＨｚ］の交流電圧がオゾン発生装置１に印加される。これにより、対向する第１電極１４と第２電極２４との間で、微小な柱状の放電が発生する。本実施例において、複数の放電起点構造１６、２６の比誘電率は、第１誘電体１２及び第２誘電体２２の比誘電率よりも高い。比誘電率が高い方が、放電が発生しやすい。即ち、放電起点構造１６、２６が配置されている領域は、放電起点構造１６、２６が配置されていない領域よりも、放電が発生しやすい領域である。従って、オゾン発生装置１において、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧が印加されると、複数の放電起点構造１６、２６が起点となって放電が起こり、複数の放電起点構造１６、２６の間にストリーマ状放電柱が発生する。そして、ストリーマ状放電柱が発生した箇所でオゾンが発生する。発生したオゾンは原料ガスが継続的に供給されることで掃気され、外部に供給される。

【0020】

（本実施例の効果）
本実施例に係るオゾン発生装置１の効果について説明する前に、比較例に係るオゾン発生装置１０１について説明する。図４に示すように、比較例のオゾン発生装置１０１は、複数の放電起点構造１６、２６を有さない点を除いて、オゾン発生装置１と同様の構造を有する。上述のように、比較例のオゾン発生装置１０１において、第１電極１４及び第２電極２４の間に電圧が印加されると、オゾンが発生するとともに発熱する。発熱量が多くなり、第１構造体１０と第２構造体２０と間の温度が高くなりすぎると、熱分解等により、オゾン発生装置１０１によるオゾンの生成効率が低下する。このため、オゾン発生装置１０１が動作している時の発熱量が適切な範囲に収まるようにする必要がある。オゾン発生装置１が動作している時の発熱量は、オゾン発生装置１０１への投入電力に依存する。そして、投入電力は、放電が開始する電圧である放電開始電圧と、放電が発生したときに流れる電流である放電電流と、に依存する。このため、放電開始電圧及び放電電流を調整することができれば、投入電力を適切な値に調整することができる。放電開始電圧は、第１誘電体１２の第１面１２ａと第２誘電体２２の第２面２２ａとの間の構造体間距離Ｈに依存する。従って、構造体間距離Ｈを調整することによって、放電開始電圧を調整することができる。一方、放電電流は、単位面積当たりにおいて放電が発生する領域の数に対応する放電密度に依存する。比較例のオゾン発生装置１０１では、放電起点構造１６、２６を有さないために、放電がランダムに発生する。即ち、放電が発生する領域の数を制御することができず、放電密度を調整することができない。従って、比較例のオゾン発生装置１０１では投入電力を適切に調整することができず、オゾンの生成効率が低下し得る。

【0021】

そこで、図１に示すように、本実施例のオゾン発生装置１において、第１構造体１０は、第１誘電体１２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する放電起点構造１６を備えている。このため、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧が印加されると、複数の放電起点構造１６が起点となって放電が起こる。一方、放電起点構造１６が設けられていない領域では放電が発生しない。複数の放電起点構造１６が設けられている領域のみで放電が発生するため、放電起点構造１６の数が、放電が発生する領域の数と一致する。このため、放電起点構造１６の数（即ち密度Ｄ［個／ｃｍ^２］）を調整することによって、放電密度を調整することができる。従って、放電開始電圧に対応する構造体間距離Ｈ［ｃｍ］と、放電電流に対応する密度Ｄ［個／ｃｍ^２］と、を調整することによってオゾン発生装置１への投入電力を調整することができる。この結果、オゾン発生装置１が動作している時の発熱量が大きくなりすぎることを抑制することができる。

【0022】

また、図３に示すように、本発明者らは、密度Ｄ［個／ｃｍ^２］と構造体間距離Ｈ［ｃｍ］の積が、２≦Ｄ＊Ｈ≦９の領域Ｒ１にある場合に、オゾンが効率よく供給される、即ち、熱分解などによる影響が小さいことを見出した。図３の横軸は、密度Ｄ［個／ｃｍ^２］と構造体間距離Ｈ［ｃｍ］の積を表わし、縦軸は、オゾンの生成能力を表わしている。オゾンの生成能力は、Ｄ＊Ｈが「２」であるときのオゾンの生成能力を基準（即ち「１」）とした値である。上述のように、密度Ｄ［個／ｃｍ^２］は、放電電流に対応する指標であり、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］は、放電開始電圧に対応する指標である。従って、Ｄ＊Ｈは、オゾン発生装置１への投入電力に対応する指標となる。

【0023】

図３に示すように、Ｄ＊Ｈが４以下の領域Ｒ３では、投入電力が大きくなるにつれて、オゾン生成能力が向上し、Ｄ＊Ｈが４よりも大きい領域Ｒ４では、投入電力が大きくなるにつれて、オゾン生成能力は低下する。これは、領域Ｒ３においては、投入電力が大きくなることによるオゾン生成能力の向上率が、投入電力が大きくなり、発熱量が大きくなることによるオゾン生成能力の低下率よりも大きく、領域Ｒ４においては、投入電力が大きくなることによるオゾン生成能力の向上率よりも、投入電力が大きくなり、発熱量が大きくなることによるオゾン生成能力の低下率が大きいためであると考えられる。なお、領域Ｒ４におけるオゾン生成能力の低下は、オゾン発生装置１の水冷性能、オゾン発生装置１の空冷性能、第１誘電体１２及び第２誘電体２２の熱伝導率、又は、オゾン発生装置１の熱容量等を高めても変化しない。即ち、図３に示されているＤ＊Ｈとオゾンの生成能力の関係は、本実施例のオゾン発生装置１とは異なる様々な種類のオゾン発生装置にも当てはまる。従って、第１構造体１０に複数の放電起点構造１６を設け、密度Ｄ［個／ｃｍ２］と構造体間距離Ｈ［ｃｍ］との積が、領域Ｒ１内に収まるようにすることで、オゾンをより効率よく供給することができる。例えば、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］が０．０８［ｃｍ］である場合、１平方センチメートル当たりの放電起点構造１６の数を２５～１１２［個］にするとよい。なお、オゾンをより効率よく供給させるためには、密度Ｄ［個／ｃｍ２］と構造体間距離Ｈ［ｃｍ］との積が、領域Ｒ２（３≦Ｄ＊Ｈ≦６）内に収まるようにするとよい。

【0024】

（第２実施例）
続いて、第２実施例のオゾン発生装置２０１について説明する。なお、以下では、実施例間で共通する構造については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施例では、複数の放電起点構造２１６、２２６が、第１実施例の放電起点構造１６、２６と異なる。

【0025】

図５に示すように、複数の放電起点構造２１６は、第１誘電体１２の第１面１２ａ上に設けられている。複数の放電起点構造２１６は、第１誘電体１２と同じ材料からなる。即ち、複数の放電起点構造２１６の比誘電率は、第１誘電体１２の比誘電率と同じである。複数の放電起点構造２１６は、第１誘電体１２と一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。なお、変形例では、複数の放電起点構造２１６は、第１誘電体１２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する誘電体であってもよい。放電起点構造２１６は、第１面１２ａから上方に突出している。図６に示すように、放電起点構造２１６は、円柱形状を有する。複数の放電起点構造２１６は、等間隔に離れて配置されている。

【0026】

図５に示すように、複数の放電起点構造２２６は、第２誘電体２２の第２面２２ａ上に設けられている。複数の放電起点構造２２６は、第２誘電体２２と同じ材料からなる。従って、複数の放電起点構造２２６の比誘電率は、第２誘電体２２の比誘電率と同じである。放電起点構造２２６は、第２面２２ａから下方に突出している。複数の放電起点構造２２６の数は、複数の放電起点構造２１６の数と一致する。また、第２構造体２０の複数の放電起点構造２２６の左右方向（ｘ軸方向）及び前後方向（ｙ軸方向）の位置は、第１構造体１０の複数の放電起点構造２１６の左右方向及び前後方向の位置と一致するように配置されている。本実施例において、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］は、第１構造体１０の複数の放電起点構造２１６と第２構造体２０の複数の放電起点構造２２６との間の距離である。

【0027】

オゾン発生装置２０１において、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧が印加されると、複数の放電起点構造２１６、２２６が起点となって放電が起こり、複数の放電起点構造２１６、２２６の間にストリーマ状放電柱が発生する。一方、放電起点構造２１６、２２６が設けられていない領域では放電が発生しない。このため、本実施例においても、複数の放電起点構造２１６の数を調整することによって、放電密度を調整することができる。従って、第１実施例と同様の効果を奏することができる。

【0028】

（第３実施例）
続いて、第３実施例のオゾン発生装置３０１について説明する。本実施例では、複数の放電起点構造３１６、３２６が、第１実施例の放電起点構造１６、２６と異なる。

【0029】

図７に示すように、複数の放電起点構造３１６は、第１電極１４の第１対向面１４ａ上に設けられている。複数の放電起点構造３１６は、導電体であり、第１電極１４と同じ材料からなる。複数の放電起点構造３１６は、第１電極１４と一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。放電起点構造３１６は、第１対向面１４ａから上方に突出している。図８に示すように、放電起点構造３１６は、円柱形状を有する。複数の放電起点構造３１６は、等間隔に離れて配置されている。

【0030】

図７に示すように、複数の放電起点構造３２６は、第２電極２４の第２対向面２４ａ上に設けられている。複数の放電起点構造３２６は、導電体であり、第２電極２４と同じ材料からなる。放電起点構造３２６は、第２対向面２４ａから下方に突出している。複数の放電起点構造３２６の数は、複数の放電起点構造３１６の数と一致する。また、第２構造体２０の複数の放電起点構造３２６の左右方向（ｘ軸方向）及び前後方向（ｙ軸方向）の位置は、第１構造体１０の複数の放電起点構造３１６の左右方向及び前後方向の位置と一致するように配置されている。

【0031】

上記の構成によると、オゾン発生装置３０１において、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧が印加されると、オゾン発生装置３０１を平面視した時に、複数の放電起点構造３１６、３２６が形成されている領域の第１誘電体１２及び第２誘電体２２が起点となって放電が起こる。一方、オゾン発生装置３０１を平面視した時に、複数の放電起点構造３１６、３２６が設けられていない領域の第１誘電体１２及び第２誘電体２２との間には、放電が起こらない。このため、本実施例においても、複数の放電起点構造３１６の数を調整することによって、放電密度を調整することができる。従って、第１実施例と同様の効果を奏することができる。

【0032】

（第４実施例）
続いて、第４実施例のオゾン発生装置４０１について説明する。第４実施例のオゾン発生装置４０１は、屈曲したガス流路Ｐ２を有する。

【0033】

図９に示すように、第１構造体４１０は、上面に第１面４１２ａを備えた第１誘電体４１２と、第１電極１４と、を備えている。第１誘電体４１２は、第１貫通孔４１２ｂを備えている。第１貫通孔４１２ｂは、原料ガスの排出口である。第１構造体４１０は、さらに、複数の放電起点構造１６を備えている。また、第２構造体４２０は、下面に第２面４２２ａを備えた第２誘電体４２２と、第２電極２４と、を備えている。第２誘電体４２２は、第２貫通孔４２２ｂを備えている。第２貫通孔４２２ｂの左右方向及び前後方向の位置は、第１貫通孔４１２ｂの前後方向及び左右方向の位置とは異なる。第２貫通孔４２２ｂは、原料ガスの流入口である。第２構造体４２０は、さらに、複数の放電起点構造２６を備えている。

【0034】

本実施例において、第２貫通孔４２２ｂからオゾン発生装置４０１に流入した原料ガスは、ガス流路Ｐ２に示すように、第１誘電体４１２の第１面４１２ａにぶつかり、屈曲し、その後、第１貫通孔４１２ｂから排出される。

【0035】

オゾン発生装置４０１において、第１電極１４と第２電極２４との間に電圧が印加されると、複数の放電起点構造１６、２６が起点となって放電が起こり、複数の放電起点構造１６、２６の間にストリーマ状放電柱が発生する。一方、放電起点構造１６、２６が設けられていない領域では放電が発生しない。このため、本実施例においても、複数の放電起点構造１６の数を調整することによって、放電密度を調整することができる。従って、第１実施例と同様の効果を奏することができる。

【0036】

（第５実施例）
続いて、第５実施例のオゾン発生装置５０１について説明する。第５実施例のオゾン発生装置５０１は、円筒型のオゾン発生装置５０１である。

【0037】

図１０、図１１に示すように、オゾン発生装置５０１は、第１構造体５１０と、第１構造体５１０の外側に配置される第２構造体５２０と、を備えている。第１構造体５１０は、第１誘電体５１２と、第１電極５１４と、を備える。第１誘電体５１２は、外周面である第１面５１２ａを備えた円筒状の部材である。第１誘電体５１２は、第１電極５１４を内部に備えている。第１電極５１４は、第２構造体５２０の内周面に対向する第１対向面５１４ａを備えた円筒状の部材である。第１構造体５１０は、さらに、複数の放電起点構造５１６を備えている。複数の放電起点構造５１６は、第１誘電体５１２に設けられている。複数の放電起点構造５１６は、第１誘電体５１２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する誘電体である。複数の放電起点構造５１６は、第１電極５１４の第１対向面５１４ａよりも第２構造体５２０側（外側）に設けられている。本実施例において、複数の放電起点構造５１６は、第１誘電体５１２の第１面５１２ａに露出している。複数の放電起点構造５１６は、等間隔に離れて配置されている。

【0038】

第２構造体５２０は、第２誘電体５２２と、第２電極５２４と、を備えている。第２誘電体５２２は、内周面である第２面５２２ａを備えた円筒状の部材である。第１構造体５１０と第２構造体５２０は、第１面５１２ａと第２面５２２ａとの間の距離が、構造体間距離Ｈ［ｃｍ］となるように配置されている。第２誘電体５２２は、第２電極５２４を内部に備えている。第２電極５２４は、第１誘電体５１２の第１面５１２ａ及び第１電極５１４の第１対向面５１４ａと対向する第２対向面５２４ａを備えた円筒状の部材である。第２構造体５２０は、さらに、複数の放電起点構造５２６を備えている。複数の放電起点構造５２６は、第２誘電体５２２に設けられている。複数の放電起点構造５２６は、第２電極５２４の第２対向面５２４ａよりも第１構造体５１０側（内側）に設けられている。複数の放電起点構造５２６は、第２誘電体５２２の比誘電率よりも高い比誘電率を有する誘電体である。複数の放電起点構造５２６は、第２誘電体５２２の第２面５２２ａに露出している。第２構造体５２０の複数の放電起点構造５２６の数は、第１構造体５１０の複数の放電起点構造５１６の数と一致する。また、第２構造体５２０の複数の放電起点構造５２６は、第１構造体５１０の複数の放電起点構造５１６と対向するように配置されている。

【0039】

オゾン発生装置５０１において、第１電極５１４と第２電極５２４との間に電圧が印加されると、複数の放電起点構造５１６、５２６が起点となって放電が起こり、複数の放電起点構造５１６、５２６の間にストリーマ状放電柱が発生する。一方、放電起点構造５１６、５２６が設けられていない領域では放電が発生しない。このため、本実施例においても、複数の放電起点構造５１６の数を調整することによって、放電密度を調整することができる。従って、第１実施例と同様の効果を奏することができる。

【0040】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【0041】

（第１変形例）各実施例において、複数の放電起点構造が第１構造体１０、４１０、５１０にのみ設けられていてもよい。

【0042】

（第２変形例）第１実施例において、複数の放電起点構造１６が、第１誘電体１２の内部に埋め込まれていてもよい。本変形例では、複数の放電起点構造１６は、第１誘電体１２の内部であって、第１誘電体１２の第１面１２ａと第１電極１４の第１対向面１４ａとの間に配置される。

【0043】

（第３変形例）各実施例において、オゾン発生装置を平面視した時の複数の放電起点構造の形状は、円形状に限定されない。オゾン発生装置を平面視した時の形状が、楕円、四角形等、任意の形状であってもよい。

【0044】

（第４変形例）各実施例において、各放電起点構造が不等間隔に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１：オゾン発生装置、１０：第１構造体、１２：第１誘電体、１２ａ：第１面、１４：第１電極、１４ａ：第１対向面、１６：放電起点構造、２０：第２構造体、２２：第２誘電体、２２ａ：第２面、２４：第２電極、２４ａ：第２対向面、２６：放電起点構造

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】