專利名稱：低溫等離子體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成為臭氧殺菌裝置的臭氧產(chǎn)生源的低溫等離子體發(fā)生 器，該臭氧殺菌裝置例如在飲用水、水池的水的水質(zhì)凈化，香煙、寵物、 廁所、垃圾等的惡臭除去，霉、細(xì)菌等的滅菌消毒，以及除此之外的食 品冷凍室中的鮮度保持等中使用。
背景技術(shù)：
臭氧殺菌裝置的臭氧產(chǎn)生源多利用沿面放電。但是，例如從專利文 獻(xiàn)1可知，也存在將使成對(duì)的電極元件對(duì)置的低溫等離子體發(fā)生器作為 臭氧產(chǎn)生源的臭氧殺菌裝置。專利文獻(xiàn)1公開的低溫等離子體發(fā)生器構(gòu) 成為，將插入管狀絕緣體(設(shè)置有貫通孔的棒狀陶瓷電介質(zhì))中的棒狀 導(dǎo)電體作為放電極，將利用粘接劑密封了上述管狀絕緣體和棒狀導(dǎo)電體 的兩端的電極元件在線接觸的狀態(tài)下接合。在該低溫等離子體發(fā)生器 中，當(dāng)向各放電極施加高電壓時(shí)，在電極元件的管狀絕緣體的表面間產(chǎn) 生放電，利用通過上述放電產(chǎn)生的低溫等離子體分解空氣中的氧分子， 產(chǎn)生臭氧。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3015268號(hào)公報(bào)
發(fā)明的公開 發(fā)明要解決的問題
專利文獻(xiàn)l的低溫等離子體發(fā)生器雖然臭氧產(chǎn)生量少，但是與利用 沿面放電的臭氧產(chǎn)生源相比，具有不易受到周圍環(huán)境(特別是溫度、濕 度)的影響，消耗電力少的優(yōu)點(diǎn)。但是，上迷低溫等離子體發(fā)生器在結(jié) 構(gòu)上存在不可避免的問題。即，由于需要將棒狀導(dǎo)電體插通管狀絕緣體， 因此管狀絕緣體的內(nèi)徑變得比棒狀導(dǎo)電體的外徑大，在將上述棒狀導(dǎo)電 體插入后的階段，由于在管狀絕緣體的內(nèi)表面與棒狀導(dǎo)電體的表面之間 形成間隙，乂人而發(fā)生問題。
專利文獻(xiàn)l的低溫等離子體發(fā)生器不能堵塞管狀絕緣體的間隙。在 該間隙中，形成插入管狀絕緣體與棒狀導(dǎo)電體之間的介電層，增大導(dǎo)致管狀絕緣體的外部的放電的施加電壓，成為使上述外部的放電不穩(wěn)定的 原因。此外，間隙在管狀絕緣體的內(nèi)部引起放電，結(jié)果是導(dǎo)致無助于臭 氧的產(chǎn)生的電力消耗。進(jìn)一步，上迷管狀絕緣體的內(nèi)部的放電不必要地 加熱低溫等離子體發(fā)生器，相當(dāng)多地?zé)岱纸庠诠軤罱^緣體的外部產(chǎn)生的 臭氧，引起使臭氧產(chǎn)生率(相對(duì)于供給的能量的臭氧產(chǎn)生量，即每單位 施加電壓的臭氧產(chǎn)生量)下降的問題。
此外，當(dāng)空氣被封閉在間隙中時(shí)，由于上述間隙中的放電而在管狀 絕緣體的內(nèi)部產(chǎn)生臭氧。但是，上述臭氧當(dāng)然不被釋放至外部，最多只 能發(fā)揮在棒狀導(dǎo)電體的表面形成氧化膜的作用。此外，在利用粘接劑密 封管狀絕緣體的兩端時(shí)，包含在上述粘接劑中的成分被釋放并成為有枳i
在臭氧產(chǎn)生量變得不i.定的情況。由于這些情況，專利文獻(xiàn)l的低溫等
離子體發(fā)生器為了盡可能地縮小間隙，對(duì)于設(shè)置在管狀絕緣體中的貫通 孔和棒狀導(dǎo)電體要求嚴(yán)格的尺寸管理，阻礙生產(chǎn)率的提高。
此外，被小型化的專利文獻(xiàn)1的低溫等離子體發(fā)生器將確保充分的
鴒昂貴且難以加工，而且因?yàn)椴贿m于進(jìn)行軟釬焊，所以在將從管狀絕緣
供電線的連接中必須使用導(dǎo)電夾等5的、由材料引起的阻礙生產(chǎn)率的^ 題。專利文獻(xiàn)1的低溫等離子體發(fā)生器與利用沿面放電的結(jié)構(gòu)相比，作 為小型的臭氧產(chǎn)生源有效是肯定的，但是如上所述，存在各種各樣的結(jié) 構(gòu)上的問題。因此，以提高臭氧產(chǎn)生效率和提高生產(chǎn)率為目的，為了開 發(fā)出更實(shí)用的低溫等離子體發(fā)生器，進(jìn)行了研究。

發(fā)明內(nèi)容
研究的結(jié)果是，開發(fā)出一種低溫等離子體發(fā)生器，其使成對(duì)的電極 元件對(duì)置，在該低溫等離子體發(fā)生器中，在電極元件中，在設(shè)置于絕緣 體的內(nèi)部的空間中封入有導(dǎo)電膏，使該導(dǎo)電膏與上述空間的至少內(nèi)表面 密接，將上述導(dǎo)電膏的連續(xù)的部分作為放電極。本發(fā)明的低溫等離子體 發(fā)生器不是在絕緣體的內(nèi)部設(shè)置的空間中插入棒狀導(dǎo)電體(專利文獻(xiàn) 1),而是將與上述空間的至少內(nèi)表面密接的導(dǎo)電膏的連續(xù)的部分作為 放電極。即，在設(shè)置于絕緣體的空間的內(nèi)表面與上述放電極的表面之間
4不會(huì)形成間隙。由此，能夠解決基于間隙的各種問題，提高臭氧產(chǎn)生效 率和低溫等離子體發(fā)生器的生產(chǎn)率。
在本發(fā)明中能夠利用的導(dǎo)電膏能夠舉例示出銀膏、鎳膏、金膏、鈀 膏、或碳黑膏等。導(dǎo)電膏是將球狀或片狀的導(dǎo)電填充物與有機(jī)粘合劑或 無機(jī)粘合劑的 一種或組合攪拌而形成的糊狀材料。導(dǎo)電填充物是作為球 狀或片狀的導(dǎo)電物質(zhì)，例如是球狀或片狀的銀、鎳、金、釔、或碳黑等。 此外，有機(jī)粘合劑一般是環(huán)氧樹脂，但是也能夠舉例示出氨基曱酸乙酯 樹脂、硅酮樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂或其它公知的熱固化樹脂、 熱塑性樹脂等。此外，無機(jī)粘合劑能夠列舉低熔點(diǎn)玻璃(所謂的玻璃粉)。
具體的低溫等離子體發(fā)生器是，絕緣體是兩端被密封的管狀絕緣 體，放電極在管狀絕緣體的內(nèi)部涂敷或填充導(dǎo)電膏而被形成，成對(duì)的電 極元件以使各自的放電極并行，管狀絕緣體相互線接觸或靠近的方式接 合。成對(duì)的電極元件的"使放電極并行"是指，連接處于對(duì)置的位置關(guān)系 的放電極的表面的最短正交距離在電極元件的延伸方向的任何位置均 相等，即使放電極的間隔固定。由于放電極被封入管狀絕緣體中，因此 即使令上述管狀絕緣體線接觸也不會(huì)使放電極相互短路。以下，在沒有 在電極元件間形成通風(fēng)區(qū)域以使散熱效果提高等的目的的情況下，優(yōu)選 電極元件以能夠容易地確定相互的位置關(guān)系的方式通過線接觸接合，形 成整體的低溫等離子體發(fā)生器。
優(yōu)選管狀絕緣體是厚度(內(nèi)表面與表面的距離)固定、即內(nèi)表面和 表面為相似的截面的、具有絕緣性的筒體，具體而言是內(nèi)表面和表面為 相似的圓形截面的圓形管。管狀絕緣體的"兩端被密封"是指，以電和物 理的方式堵塞管狀絕緣體的開放的兩端的意思。此處，以電的方式堵塞 開放的端部是指，除了向管狀放電極通電的電極端子以外，令管狀絕緣 體的內(nèi)表面和端面以及表面絕緣。此外，以物理的方式堵塞開放的端部 是指，在管狀絕緣體的內(nèi)部與外部之間不允許氣體或液體的透過。假設(shè)， 如果在最開始一端被以電和物理的方式堵塞，則在管狀絕緣體的內(nèi)部利 用導(dǎo)電膏形成放電極之后，以電和物理的方式僅堵塞剩下的開放的另一 端即可。
在本發(fā)明中能夠利用的管狀絕緣體只要具備電絕緣性和相對(duì)于在 產(chǎn)生臭氧時(shí)產(chǎn)生的熱的耐熱性即可。作為這樣的管狀絕緣體，能夠舉例 示出陶瓷管、玻璃管(石英玻璃管、硼硅酸鹽玻璃管等)、樹脂管(特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))管、ABS管、PP管等)。此處，因?yàn)槎鄶?shù)導(dǎo)電膏是 進(jìn)行煅燒而固化的加熱固化型，所以考慮上述煅燒，優(yōu)選陶資管或玻璃 管。在此情況下，即使是加熱固化型的導(dǎo)電膏，煅燒溫度也大幅低于玻 璃的熔融溫度，因此，能夠使用玻璃管作為管狀絕緣體。與此相對(duì)，在 使用常溫固化型的導(dǎo)電膏的情況下，也可以使用樹脂管。
在管狀絕緣體的內(nèi)部，具體的由導(dǎo)電膏形成的放電極大致能夠分成 2類。首先，放電極能夠作為管狀放電極，該管狀放電極由在管狀絕緣 體的內(nèi)表面上涂敷導(dǎo)電膏形成的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成。該管狀放電極只要具備 導(dǎo)電性即可，導(dǎo)電薄膜的厚度是任意厚度，但是如果導(dǎo)電薄膜較厚，則 在進(jìn)行煅燒時(shí)可能混入氣泡，因此優(yōu)選導(dǎo)電薄膜越薄越好。此外，如果 導(dǎo)電薄膜充分薄，則管狀放電極的電阻的大小不太會(huì)成為問題，因此能 夠獲得不用介意導(dǎo)電膏的導(dǎo)電率，能夠自由選擇的優(yōu)點(diǎn)。
管狀放電極的內(nèi)部雖然是中空區(qū)域，但是上述中空區(qū)域被相同電位 的導(dǎo)電薄膜包圍，不用擔(dān)心發(fā)生放電，所以即使是中空區(qū)域也沒關(guān)系。 但是，為了防止伴隨來自外部的沖撞、經(jīng)時(shí)變化而發(fā)生的導(dǎo)電薄膜的剝 離，在管狀放電極中，優(yōu)選填充與形成于管狀絕緣體的內(nèi)表面上的導(dǎo)電 薄膜密接的絕緣物質(zhì)。此處，所謂"填充與形成于管狀絕緣體的內(nèi)表面 上的導(dǎo)電薄膜密接的絕緣物質(zhì)，，，是指在上述管狀放電極的內(nèi)部填充絕 緣物質(zhì)形成為實(shí)心結(jié)構(gòu)，并且絕緣物質(zhì)從導(dǎo)電薄膜的內(nèi)側(cè)被擠壓，防止 上述導(dǎo)電薄膜的剝離。由此，本發(fā)明的電極元件在管狀絕緣體中填充上 述絕緣物質(zhì)成為實(shí)心，在外觀上，由內(nèi)置管狀放電極的棒狀絕緣體構(gòu)成。 填充在管狀放電極的內(nèi)部、與構(gòu)成上述管狀放電極的導(dǎo)電薄膜密接的絕 緣物質(zhì)使用具有絕緣性和耐熱性的硅酮(silicone)(例如硅酮灌封 (potting )材料)。
從消除上述中空區(qū)域的觀點(diǎn)出發(fā)，放電極也可以作為由在管狀絕緣 體中填充導(dǎo)電膏形成的導(dǎo)電實(shí)心體構(gòu)成的棒狀放電極。該棒狀放電極是 代替在上述管狀放電極中填充的絕緣體，填充導(dǎo)電膏而形成的結(jié)構(gòu)。即， 棒狀放電極等于是填充有與形成于管狀絕緣體的內(nèi)表面上的導(dǎo)電薄膜 密接的導(dǎo)電膏的結(jié)構(gòu)。棒狀放電極因?yàn)槭菍?dǎo)電實(shí)心體，所以不用擔(dān)心上 述導(dǎo)電實(shí)心體的表面(相當(dāng)于管狀放電極的部分)剝離。此外，與管狀 放電極比較，因?yàn)榻孛娣e變得非常大，所以具有能夠更加降低作為放電 極的電阻的優(yōu)點(diǎn)。電極元件為了向放電極施加高電壓，必須具備向上述放電極通電的 電極端子。電極端子例如能夠?qū)⑾蚍烹姌O通電的另一部件的端子部件安 裝在管狀絕緣體的一端而構(gòu)成。但是，也可以利用由導(dǎo)電膏構(gòu)成放電極 的情況，利用由從管狀絕緣體的內(nèi)表面至端面和表面連續(xù)地涂敷的導(dǎo)電 膏形成的導(dǎo)電薄膜來構(gòu)成電極端子。即，在管狀絕緣體的端部形成導(dǎo)電 膏通孔，將上述導(dǎo)電膏通孔作為電極端子。此處，如果例如導(dǎo)電膏的導(dǎo) 電填充物是能夠軟釬焊的銀，則本發(fā)明的電極端子能夠軟釬焊供電線。 此外，當(dāng)利用由導(dǎo)電膏形成的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成電極端子時(shí)，設(shè)置有電極端 子的管狀絕緣體的一端成為開放的狀態(tài)并被保留，還具有容易向管狀放 電極的內(nèi)部填充絕緣物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器通過使用 一種電極元件，解決在現(xiàn)有
效率，;:進(jìn)一步改i:作為低溫等離子體發(fā)生器口的生產(chǎn)率的效果f其中， 該電極元件是，在設(shè)置在絕緣體的內(nèi)部的空間中封入導(dǎo)電膏，并使導(dǎo)電 膏與上述空間的至少內(nèi)表面密接，將上述導(dǎo)電膏的連續(xù)的部分作為放電 極，具體而言，采用由在管狀絕緣體的內(nèi)表面上涂敷導(dǎo)電膏而形成的導(dǎo) 電薄膜構(gòu)成的管狀放電極，或采用由在管狀絕緣體中填充導(dǎo)電膏而形成 的導(dǎo)電實(shí)心體構(gòu)成的棒狀放電極。關(guān)于本發(fā)明的效果，具體而言如下所 示。
首先，因?yàn)橛蓪?dǎo)電膏形成的本發(fā)明的放電極(管狀放電極或棒狀放 電極)在絕緣體的內(nèi)部不形成間隙，所以能夠消除上述絕緣體的內(nèi)部的 放電，降低電力消耗，抑制發(fā)熱量。沒有無用的電力消耗能夠帶來如下
效果與現(xiàn)有的低溫等離子體發(fā)生器相比即使是低的施加電壓也能夠產(chǎn) 生等量的臭氧，即能夠帶來提高臭氧產(chǎn)生效率的效果，此外發(fā)熱量的抑 制能夠帶來延伸低溫等離子體發(fā)生器的壽命的效果。此外，在內(nèi)部填充 有絕緣物質(zhì)的管狀放電極、在管狀絕緣體的內(nèi)部填充導(dǎo)電物質(zhì)而形成的 棒狀放電極不用擔(dān)心在管狀絕緣體的內(nèi)部混入空氣、有機(jī)氣體，防止管 狀絕緣體的內(nèi)部的絕緣破壞。這也帶來延長低溫等離子體發(fā)生器的壽命 的效果。
接著，關(guān)于由導(dǎo)電膏形成的本發(fā)明的放電極(管狀放電極、棒狀放電極)，導(dǎo)電膏如果是常溫固化型當(dāng)然不用說，即使是煅燒固化的類型 也能夠以較低溫的熱處理來完成，因此具有不引起絕緣體的熱變形的優(yōu) 點(diǎn)。這意味著能夠按設(shè)計(jì)那樣維持絕緣體的厚度，該絕緣體的厚度能夠 左右產(chǎn)生臭氧的放電狀態(tài)，例如在使由管狀絕緣體構(gòu)成的電極元件對(duì) 置，進(jìn)行線接觸并接合的情況下，能夠如設(shè)計(jì)那樣確保放電極相互的放 電間距離。由此，基于本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器的品質(zhì)高且穩(wěn)定， 帶來提高制品的成品率的效果。
此外，如果利用能夠軟釬焊的導(dǎo)電膏形成電極端子，則能夠構(gòu)成能 夠軟釬焊的電極端子。這在將本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器作為臭氧產(chǎn) 生源組裝在臭氧殺菌裝置中時(shí)，帶來能夠容易地通過軟釬焊連接低溫等 離子體發(fā)生器和供電線的效果。此外，本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器通 過廢止在現(xiàn)有的低溫等離子體發(fā)生器中使用的昂貴的鎢制的棒狀放電 極，還具有降低制造成本的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)。這樣，本發(fā)明除了提高低溫 等離子體發(fā)生器的臭氧產(chǎn)生效率以外，還具有提高低溫等離子體發(fā)生器 自身的生產(chǎn)率的效果，進(jìn)而具有提高將上述低溫等離子體發(fā)生器作為臭
氧產(chǎn)生源的臭氧殺菌裝置的生產(chǎn)率的效果。


圖1是表示基于本發(fā)明的由具有管狀放電極的電極元件構(gòu)成的低溫 等離子體發(fā)生器的一例的部分截面立體圖。
等離子體發(fā)生器^J一例的部分截面立體圖。 ' "'^
圖3是大小與實(shí)施例相同的作為基于專利文獻(xiàn)1的比較例的低溫等
離子體發(fā)生器的與圖1相當(dāng)?shù)牟糠值慕孛媪Ⅲw圖。
圖4是將實(shí)施例或比較例作為臭氧產(chǎn)生源構(gòu)成的比較試-瞼用裝置的 框圖。
圖5是表示相對(duì)于施加電壓的實(shí)施例和比較例的臭氧產(chǎn)生量的結(jié)果 的圖表。
符號(hào)的說明
I 低溫等離子體發(fā)生器
II 電才及元件 12 玻璃管13 管狀放電極
14 電極端子
15 棒狀放電極
2低溫等離子體發(fā)生器
3 噪聲降低用線圏
具體實(shí)施例方式
以下， 一邊參照附圖， 一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是 表示基于本發(fā)明的由具有管狀放電極13的電極元件11、 11構(gòu)成的低溫 等離子體發(fā)生器1的一例的部分截面立體圖，圖2是表示基于本發(fā)明的 由具有棒狀放電極15的電極元件11、 11構(gòu)成的低溫等離子體發(fā)生器1 的一例的部分截面立體圖。在各例示的低溫等離子體發(fā)生器1中，構(gòu)成 各電極元件11的管狀絕緣體是外徑為lmm、內(nèi)徑為0.6mm、長度為 35mm的截面圓形的玻璃管12,以在上述玻璃管12的內(nèi)表面涂敷混入 有玻璃料的銀膏作為導(dǎo)電膏而形成的導(dǎo)電薄膜131作為管狀放電極13 (圖1 ),或以在玻璃管12中填充混入有玻璃料的銀膏作為導(dǎo)電膏而形 成的導(dǎo)電實(shí)心體151作為放電極15 (圖2)。以下，在各例中，對(duì)臭氧 產(chǎn)生做出貢獻(xiàn)的管狀放電極13或棒狀放電極15的最短正交距離在使玻 璃管12、 12線接觸的情況下為0.4mm。
例如從圖l可知，本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1構(gòu)成為，令電極 元件11、 11成對(duì)，該電極元件11將在作為管狀絕緣體的玻璃管12的 內(nèi)表面涂敷作為導(dǎo)電膏的銀膏而形成的導(dǎo)電薄膜131作為管狀放電極 13,使朝向不同方向的各電極元件11各自的管狀放電極13、 13并行， 使彼此的玻璃管12、 12線接觸而接合。以玻璃管12為代表的陶瓷管或 樹脂管等管狀絕緣體利用具有耐熱性的粘接劑粘接上述線接觸部位，能 夠接合。此外，如果是本例的玻璃管12或樹脂管，則通過使上述線接 觸部位一部分熔融，能夠容易地接合。此外，如果例如能夠以機(jī)械的方 式固定電極端子14,使玻璃管12、 12線接觸或維持接近的位置關(guān)系和 姿勢(shì)，則也可以不將電極元件11、 11在物理意義上形成為整體。
構(gòu)成管狀放電極13的導(dǎo)電薄膜131是對(duì)涂敷在玻璃管12的內(nèi)表面 的銀膏進(jìn)行煅燒而形成的。在本例的低溫等離子體發(fā)生器1中，銀膏的 涂敷的厚度為大致不用擔(dān)心氣泡的混入的50pm以下，優(yōu)選為40|im以下。
此外，銀膏的涂敷的范圍以玻璃管12的整個(gè)內(nèi)表面為對(duì)象，但是 在如本例那樣使成對(duì)的電極元件11、 11朝向不同的方向的情況下，優(yōu) 選以下述方式限制銀膏的涂敷的范圍。首先，為了防止在成對(duì)的一個(gè)(圖 1中的里側(cè))電極元件11的電極端子14與另一個(gè)(圖1中的面前側(cè))
電才及元件11的管狀放電才及13的前端之間發(fā)生的方文電，優(yōu)選玻璃管12
的靠前端(圖1中的面前側(cè)的電極元件11的左端)的涂敷開始位置為
比玻璃管12的前端起稍靠里側(cè)的位置。在本例的情況下，涂敷銀膏的 涂敷開始位置為從玻璃管12的前端起靠里側(cè)8mm的位置。
與此相對(duì)，銀膏的涂敷結(jié)束位置為任意。本例從玻璃管12的后端 至端面，然后在折返的表面上連續(xù)地涂敷銀膏，形成與成為管狀放電極 13的導(dǎo)電薄膜131連續(xù)的導(dǎo)電薄膜141,將上述導(dǎo)電薄膜141作為電極 端子14。由于管狀放電極13的導(dǎo)電薄膜131和電極端子14的導(dǎo)電薄膜 141由相同的銀膏形成，因此在涂敷形成成為管狀放電極13的導(dǎo)電薄膜 131的銀膏時(shí)，從玻璃管12的后端至端面，然后直至折返的表面涂敷所 述銀膏即可。在此情況下，能夠針對(duì)導(dǎo)電薄膜131和導(dǎo)電薄膜141同時(shí) 對(duì)銀膏進(jìn)行煅燒，能夠使制造工序簡單。此外，因?yàn)楣軤罘烹姌O13必 須與電極端子14通電，所以導(dǎo)電薄膜131必須到達(dá)電極端子14的導(dǎo)電 薄膜141。以下，優(yōu)選的涂敷銀膏的范圍是，從比上述玻璃管12的前端 稍靠里側(cè)的位置至玻璃管12的后端(圖1中的面前側(cè)的電極元件11的 右端)的范圍。
本例的管狀放電極13從導(dǎo)電薄膜131的內(nèi)側(cè)推壓填充在內(nèi)部后進(jìn) 行真空脫泡并自然固化的作為絕緣物質(zhì)的硅酮灌封材料132，防止上述 導(dǎo)電薄膜131的剝離。從防止導(dǎo)電薄膜131的剝離的觀點(diǎn)出發(fā)，填充在 管狀放電極13的內(nèi)部的絕緣物質(zhì)具有絕緣性和耐熱性即可。但是，因 為填充在管狀放電極13的內(nèi)部的絕緣物質(zhì)優(yōu)選是隨著固化體積不會(huì)膨 脹且不包含氣泡地將管狀放電極13的內(nèi)部形成為實(shí)心的物質(zhì)，所以優(yōu) 選能夠進(jìn)行真空脫泡并自然固化的硅酮灌封材132。本例的硅酮灌封材 132填充在從玻璃管12的前端至后端的整個(gè)區(qū)域，還具有密封玻璃管 12的上述前端和后端的作用。
本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1進(jìn)行的臭氧的產(chǎn)生，與專利文獻(xiàn)1 所公開的低溫等離子體發(fā)生器(參照?qǐng)D3)同樣地通過在管狀放電極13相向的范圍的各玻璃管12、 12的表面間的放電而進(jìn)行。此處，管狀方文 電極13通過煅燒銀膏的導(dǎo)電薄膜131而被形成，上述煅燒溫度(例如 560°C )不會(huì)使玻璃管12變形(例如，硼硅酸鹽玻璃的軟化點(diǎn)是770°C ), 此外，因?yàn)椴ＡЧ?2的尺寸精度高，所以從管狀放電極13至玻璃管12 的表面的厚度均勻，當(dāng)然材質(zhì)也均勻。由此，本發(fā)明的低溫等離子體發(fā) 生器1的玻璃管12的表面的電解強(qiáng)度變得均勻，能夠在玻璃管12的更 寬的表面的范圍內(nèi)發(fā)生穩(wěn)定的放電。此外，如上所述，本發(fā)明的低溫等 離子體發(fā)生器1通過不在玻璃管12的內(nèi)部放電，能夠消除無用的電力 消耗，抑制發(fā)熱量，因此能夠減少產(chǎn)生臭氧所需的電力消耗，增大對(duì)臭 氧的產(chǎn)生做出貢獻(xiàn)的玻璃管12的表面的范圍，增加臭氧的產(chǎn)生量，而 且減少產(chǎn)生的臭氧被熱分解的量，提高臭氧產(chǎn)生效率。
如圖2所示，本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1也可以構(gòu)成為，令電 極元件11、 11成對(duì)，該電極元件11將在作為管狀絕緣體的玻璃管12 中填充作為導(dǎo)電膏的銀膏而形成的導(dǎo)電實(shí)心體151作為棒狀放電極15， 與上述例示(參照?qǐng)D1)同樣地使玻璃管12、 12線接觸而接合。構(gòu)成棒 狀放電極15的導(dǎo)電實(shí)心體151通過煅燒填充在玻璃管12中的銀膏而凈皮 形成?；谂c上述例示同樣的理由，銀膏的填充的范圍是從比玻璃管12 的前端(圖2中面前側(cè)的電極元件11的左端)稍靠里側(cè)的位置至玻璃 管12的后端(圖2中面前側(cè)的電極元件11的右端)的范圍。以下，上 述玻璃管12的后端成為被構(gòu)成電極端子14的導(dǎo)電薄膜141封閉的形狀 (比較對(duì)照?qǐng)D1中里側(cè)的電極元件11的左端和圖2中里側(cè)的電極元件 11的左端)。
如上例所示，內(nèi)置棒狀放電極15的電極元件11沒有必要考慮導(dǎo)電 薄膜141 (參照?qǐng)D1)的剝離。但是，為了防止在成對(duì)的一個(gè)(圖1中 的里側(cè))電極元件11的電極端子14與另一個(gè)(圖2中的面前側(cè))電極 元件11的管狀放電極13的前端之間發(fā)生的放電，由于令銀膏的填充開 始位置為比玻璃管12的前端稍靠里側(cè)的位置，因此，在上述玻璃管12 的前端與銀膏的填充開始位置的間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。由內(nèi)置棒狀放電極15的電極元 件11構(gòu)成的低溫等離子體發(fā)生器1在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上與上述例示不同，但 是在電性質(zhì)上棒狀放電極15的表面與上述例示的管狀放電極13相同， 因此與上述的例示相同地能夠提高臭氧產(chǎn)生效率。實(shí)施例
為了確認(rèn)本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1 (實(shí)施例，參照?qǐng)D1)的 性能提高，特別是通過在絕緣體的內(nèi)部不形成間隙而提高臭氧產(chǎn)生效率 的情況，進(jìn)行了與低溫等離子體發(fā)生器2 (比較例)的對(duì)比試驗(yàn)，該低
溫等離子體發(fā)生器2是大小與上述實(shí)施例相同的基于專利文獻(xiàn)1的低溫 等離子體發(fā)生器。圖3是作為大小與實(shí)施例相同的基于專利文獻(xiàn)1的比 較例的低溫等離子體發(fā)生器2的與圖1相當(dāng)?shù)牟糠值慕孛媪Ⅲw圖，圖4 是將實(shí)施例或比較例作為臭氧產(chǎn)生源構(gòu)成的比較試驗(yàn)用裝置的框圖。實(shí) 際的臭氧殺菌裝置一旦將商用交流電壓變換成直流電壓后，向臭氧產(chǎn)生 源施加進(jìn)行升壓和頻率變換而得到的高頻高電壓，但是比較試驗(yàn)用裝置 的框圖，為了圖示的簡略，采用與臭氧產(chǎn)生源連接的交流電源直接施加 高頻高電壓的方式。
實(shí)施例的低溫等離子體發(fā)生器1是上述例示(參照?qǐng)D1)的結(jié)構(gòu)。 管狀絕緣體是外徑為lmm、內(nèi)徑為0.6mm、長度為35mm的硼硅酸鹽玻 璃制的玻璃管12。導(dǎo)電膏是片狀的銀為75%、玻璃料為3%、其它有機(jī) 粘合劑為22%的銀膏。管狀放電極13由以40|iim的厚度、從比玻璃管 12的前端靠里側(cè)8mm的位置至后端連續(xù)地在27mm的范圍內(nèi)涂敷上述 銀膏而形成的導(dǎo)電薄膜131構(gòu)成。電極端子14由利用上述銀膏與導(dǎo)電 薄膜131連續(xù)地形成的導(dǎo)電薄膜141構(gòu)成。管狀放電極13使填充在內(nèi) 部的硅酮灌封材料132真空脫泡并固化，防止導(dǎo)電薄膜131的剝離，并 且密封玻璃管12的前端和后端。低溫等離子體發(fā)生器1令相互朝向不 同方向的電極元件ll、 11的有效放電長度(管狀放電極13對(duì)置，實(shí)際 上在玻璃管12的表面引起放電的長度)為llmm。
比較例的低溫等離子體發(fā)生器2是圖3所示的結(jié)構(gòu)。管狀絕緣體是 外徑為lmm、內(nèi)徑為0.55mm、長度為35mm的由氧化鋁99%構(gòu)成的陶 瓷玻璃管22。棒狀放電極23是外徑為0.48mm、長度為24.5mm的由鎢 99.%%構(gòu)成的棒狀導(dǎo)電體231 ，在從比陶瓷管22的前端靠里側(cè)11 mm的 位置向后端突出的范圍內(nèi)插入上述陶瓷管22。電極端子26利用上述棒 狀導(dǎo)電體231從陶瓷管22的后端突出的部位。電極元件21在陶瓷管22 的前端填充由硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成的頂端密封玻璃232,進(jìn)行密封。從圖 3明顯可知，在陶資管22的內(nèi)部，在上述陶瓷管22的內(nèi)表面與棒狀放電極23的表面之間，以及在頂端密封玻璃232與棒狀放電極23的頂端 之間存在間隙234。在低溫等離子體發(fā)生器2中，使電極元件21、 21相 互朝向不同的方向，利用無機(jī)陶資類的端部接合粘接劑24整體地接合 相鄰的陶瓷管22的前端和后端，進(jìn)一步將硼硅酸鹽玻璃作為粘接劑保 護(hù)玻璃232覆蓋上述端部接合粘接劑，進(jìn)行保護(hù)。電極元件21、 21的 有效放電長度為13mm。
比較試驗(yàn)用裝置將實(shí)施例或比較例作為臭氧產(chǎn)生源安裝在測量用 箱體42上，經(jīng)由與各電極端子14、 26連接的噪聲降低用線圏3、 3連 接從高電壓交流電源41延伸的供電線，以頻率24kHz 26kHz的條件(存 在伴隨電壓的升壓的頻率變動(dòng))，在電壓3.5kV 5.0kV的范圍內(nèi)向上述 臭氧產(chǎn)生源施加高頻高電壓。實(shí)施例通過軟釬焊使噪聲降低用線圈3、 3 的端子與電極端子14連接，此外，比較例利用導(dǎo)電夾使噪聲降低用線 圈3、 3的端子與電極端子26連接。使探針431與供電線接觸，利用示 波器43測量施加電壓的電壓值。高頻降低線圏3截?cái)嘤捎诔粞醍a(chǎn)生源 中的放電而產(chǎn)生的、朝向高電壓交流電源41的高頻電流，使得高頻噪 聲不會(huì)從供電線向外部發(fā)射，因?yàn)樵趯?shí)際的臭氧殺菌裝置中使用，所以 從使試驗(yàn)方式盡可能接近實(shí)際的觀點(diǎn)出發(fā)，加以追加。測量用箱體42 是除了從外部吸入空氣的吸氣口以外，僅設(shè)置有用于排出產(chǎn)生的臭氧的 排氣口的大致密封容器。臭氧的產(chǎn)生量利用經(jīng)由吸引管441與上述排氣 口連接的臭氧濃度計(jì)44測量。
圖5是表示相對(duì)于施加電壓的實(shí)施例和比較例的臭氧產(chǎn)生量的結(jié)果 的圖表。在比較例中，在例如施加電壓4.4kV (將比較例作為臭氧產(chǎn)生 源使用的臭氧殺菌裝置的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓)下為3.5mg/h的臭氧產(chǎn)生量， 與此相對(duì)，在實(shí)施例中，在相同的施加電壓4.4kV下確認(rèn)為7.4mg/h的 臭氧產(chǎn)生量。由此能夠確認(rèn)到，在使用比較例作為臭氧產(chǎn)生源的臭氧殺 菌裝置的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓即施加電壓4.4kV下，本發(fā)明的低溫等離子體發(fā) 生器1的臭氧產(chǎn)生效率與專利文獻(xiàn)1的低溫等離子體發(fā)生器2相比，具 有大約2倍的臭氧產(chǎn)生效率。由于實(shí)施例與比較例為相同的大小，作為 臭氧產(chǎn)生源能夠置換，因此，僅將專利文獻(xiàn)1的低溫等離子體發(fā)生器2 置換為本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1,就能夠容易地提高現(xiàn)有的臭氧 殺菌裝置的臭氧產(chǎn)生效率。
此外，在對(duì)相對(duì)于施加電壓的變化的臭氧產(chǎn)生量的變化進(jìn)行比較的情況下，在比較低的施加電壓下實(shí)施例與比較例的差不大，但是隨著提 高施加電壓，實(shí)施例使臭氧產(chǎn)生量大幅增加，與此相對(duì)，比較例不太增 加臭氧產(chǎn)生量，兩者的臭氧產(chǎn)生量的差逐漸變大?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)閷?shí) 施例在玻璃管12的內(nèi)部不發(fā)生放電，因此施加電壓的增加直接導(dǎo)致臭
氧產(chǎn)生量的增加，與此相對(duì)，因?yàn)楸容^例在陶瓷管22的內(nèi)部發(fā)生放電，
無用地消耗電力，此外發(fā)熱量的增加也比實(shí)施例大，所以臭氧產(chǎn)生量的
增加被抑制。由此，以專利文獻(xiàn)1的低溫等離子體發(fā)生器2為臭氧產(chǎn)生 源的臭氧殺菌裝置只能通過有選擇地使多臺(tái)低溫等離子體發(fā)生器2工作 而增加或減少臭氧產(chǎn)生量，但是以本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器1為臭 氧產(chǎn)生源的臭氧殺菌裝置僅增加或減少對(duì)于一臺(tái)低溫等離子體發(fā)生器1 的施加電壓，就能夠容易地增加或減少臭氧產(chǎn)生量。這樣，本發(fā)明能夠 提高低溫等離子體發(fā)生器的臭氧產(chǎn)生效率，并且還具有容易地實(shí)現(xiàn)臭氧 產(chǎn)生量的增減的效果。
權(quán)利要求
1.一種低溫等離子體發(fā)生器，其使成對(duì)的電極元件對(duì)置而形成，該低溫等離子體發(fā)生器的特征在于，在電極元件中，在設(shè)置于絕緣體的內(nèi)部的空間中封入有導(dǎo)電膏，使該導(dǎo)電膏與上述空間的至少內(nèi)表面密接，將上述導(dǎo)電膏的連續(xù)的部分作為放電極。
2. 如權(quán)利要求1所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，絕緣體是兩端被密封的管狀絕緣體，放電極是在管狀絕緣體的內(nèi)部 涂敷或填充導(dǎo)電膏而形成的，成對(duì)的電極元件，以使各自的放電極并行， 使彼此的管狀絕緣體線接觸或靠近的方式接合。
3. 如權(quán)利要求2所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于， 管狀絕緣體是陶資管。
4. 如權(quán)利要求2所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于， 管狀絕緣體是玻璃管。
5. 如權(quán)利要求2所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于， 管狀絕緣體是樹脂管。
6. 如權(quán)利要求2~5中任一項(xiàng)所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征 在于，放電極是由在管狀絕緣體的內(nèi)表面涂敷導(dǎo)電膏而形成的導(dǎo)電薄膜 構(gòu)成的管狀放電極。
7. 如權(quán)利要求6所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于， 管狀放電極是填充與形成于管狀絕緣體的內(nèi)表面上的導(dǎo)電薄膜密接的膏狀的絕緣物質(zhì)而形成的。
8. 如權(quán)利要求2~5中任一項(xiàng)所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于，放電極是由在管狀絕緣體中填充導(dǎo)電膏而形成的導(dǎo)電實(shí)心體構(gòu)成 的棒狀放電極。
9. 如權(quán)利要求2~8中任一項(xiàng)所述的低溫等離子體發(fā)生器，其特征 在于，電極端子由導(dǎo)電薄膜構(gòu)成，該導(dǎo)電薄膜利用從管狀絕緣體的內(nèi)表面 至端面和表面連續(xù)地涂敷的導(dǎo)電膏形成。
全文摘要
本發(fā)明提供低溫等離子體發(fā)生器。以提高臭氧產(chǎn)生效率和生產(chǎn)率為目的，開發(fā)了一種能夠容易地形成放電極且更實(shí)用的低溫等離子體發(fā)生器，將該低溫等離子體發(fā)生器例如作為臭氧殺菌裝置的臭氧產(chǎn)生源加以利用。本發(fā)明的低溫等離子體發(fā)生器(1)是使成對(duì)的電極元件(11、11)對(duì)置的低溫等離子體發(fā)生器(1)，電極元件(11)是，在設(shè)置于絕緣體(12)的內(nèi)部的空間中封入有導(dǎo)電膏，使該導(dǎo)電膏與上述空間的至少內(nèi)表面密接，將上述導(dǎo)電膏的連續(xù)的部分作為放電極(13)。
文檔編號(hào)H01T23/00GK101627514SQ20088000733
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
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