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JPH0222998B2 - - Google Patents
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JPH0222998B2 - - Google Patents

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JPH0222998B2
JPH0222998B2 JP57155617A JP15561782A JPH0222998B2 JP H0222998 B2 JPH0222998 B2 JP H0222998B2 JP 57155617 A JP57155617 A JP 57155617A JP 15561782 A JP15561782 A JP 15561782A JP H0222998 B2 JPH0222998 B2 JP H0222998B2
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JP
Japan
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corona discharge
dielectric layer
linear
creeping
electrode
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JP57155617A
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JPS5944782A (en
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Senichi Masuda
Taketo Fukura
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Nippon Tokushu Togyo KK
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Nippon Tokushu Togyo KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は物体の荷電装置におけるイオン源、
帯電物体の除電器におけるイオン源、沿面放電型
オゾナイザにおけるオゾン発生用放電素子、或は
NOx、SOxの酸化装置のプラズマ化学反応用放電
素子として使用される沿面コロナ放電素子に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to an ion source in an object charging device,
Ion sources in static eliminators for charged objects, ozone generation discharge elements in creeping discharge ozonizers, or
This invention relates to a creeping corona discharge element used as a discharge element for plasma chemical reactions in NO x and SO x oxidation equipment.

さらに述べれば、誘電体層を介して線状コロナ
放電極と面状誘導電極を一体的に対抗せしめてな
る沿面コロナ放電素子及びその製造方法の改良に
関する。
More specifically, the present invention relates to improvements in a creeping corona discharge element in which a linear corona discharge electrode and a planar induction electrode are integrally opposed to each other via a dielectric layer, and a method for manufacturing the same.

[従来の技術] 従来誘電体層の表面に線状電極を複数本平行に
設け、その誘電体層の裏面に面状誘導電極を配設
した電界カーテン用の電界装置が存在するが(特
公昭57−6835)、これは該誘電体層の表面に不平
等交番電界からなる電界カーテンを形成して、そ
の帯電微粒子に対する電気力学的反応撥力を生ぜ
しめ、これを利用するものである。この場合有効
な反発力を得るには線状電極と面状誘導電極との
間に10〜200ヘルツの範囲の低周波交流電圧を印
加して使用する必要があり、これをそのまま上述
のイオン源として用いようとして、それに高周波
高電圧を印加すると、その際の発熱により線状電
極が誘電体層の表面から剥離したり、酸化したり
あるいはイオン衝撃によつてスパツタリングを生
ずる。
[Prior Art] Conventionally, there is an electric field device for an electric field curtain in which a plurality of linear electrodes are provided in parallel on the surface of a dielectric layer, and a planar induction electrode is provided on the back surface of the dielectric layer. 57-6835), which forms an electric field curtain consisting of an unequal alternating electric field on the surface of the dielectric layer, generates an electrodynamic reaction repulsion force against the charged fine particles, and utilizes this. In this case, in order to obtain an effective repulsion force, it is necessary to apply a low-frequency AC voltage in the range of 10 to 200 Hz between the linear electrode and the planar induction electrode, and this can be used as is in the above-mentioned ion source. When a high frequency and high voltage is applied to the dielectric layer, the linear electrode may peel off from the surface of the dielectric layer due to the heat generated, become oxidized, or cause sputtering due to ion bombardment.

また誘電体層における各電極付近に電界が集中
し、この電界集中部分をイオン衝突によつて局部
的に劣化するものである。
Further, the electric field is concentrated near each electrode in the dielectric layer, and this electric field concentration portion is locally degraded by ion collisions.

従つてこの電界装置はこれをイオン源として使
用した場合、その寿命が極めて短く、実際上長期
間の使用に耐えられない。
Therefore, when this electric field device is used as an ion source, its lifespan is extremely short and it cannot actually withstand long-term use.

[発明が解決しようとする課題] この発明は前期従来の電界装置をイオン源とし
て使用する場合の問題点を解決して長期間に亙つ
て実際上使用でき、しかも安価な沿面コロナ放電
素子を得る事を目的とするものである。ここで沿
面コロナ放電とは、誘電体の表面に沿つてコロナ
放電極から伸展するストリーマー放電をいい、正
確には沿面放電という。
[Problems to be Solved by the Invention] This invention solves the problems when using a conventional electric field device as an ion source, and obtains an inexpensive creeping corona discharge element that can be practically used for a long period of time. The purpose is to Here, creeping corona discharge refers to a streamer discharge that extends from a corona discharge electrode along the surface of a dielectric, and is more accurately called creeping discharge.

他の目的は沿面コロナ放電素子の性質上長期間
の使用に際し、繰り返して激しい温度変化が生じ
ても、その際の熱応力によつて線状コロナ放電極
が誘電体層の表面から剥離したり、或は酸化やイ
オン衝突によつて損耗したりすることがないよう
にすることである。
Another purpose is to prevent linear corona discharge electrodes from peeling off from the surface of the dielectric layer due to thermal stress even if severe temperature changes occur repeatedly during long-term use due to the nature of creeping corona discharge elements. , or wear and tear due to oxidation or ion collision.

又他の目的は該誘電体層が電界集中によつて部
分的に劣化することを防止することである。
Another purpose is to prevent the dielectric layer from being partially degraded by electric field concentration.

[課題を解決するための手段] この発明の沿面コロナ放電素子はアルミナ磁器
で形成した誘電体層を介して、タングステンで形
成した線状コロナ放電極と面状誘導電極を一体的
に設け、該線状コロナ放電極の表面に釉薬あるい
はアルミナ絶縁膜などの保護層を形成し、その線
状コロナ放電極と前記誘電体層との境界面を、そ
れらの焼成時に形成されるメタライズ層からなる
境界層で一体的に固着するものである。
[Means for Solving the Problems] A creeping corona discharge element of the present invention has a linear corona discharge electrode made of tungsten and a planar induction electrode integrally provided through a dielectric layer made of alumina porcelain. A protective layer such as a glaze or an alumina insulating film is formed on the surface of the linear corona discharge electrode, and the interface between the linear corona discharge electrode and the dielectric layer is made of a metallized layer formed during firing. It is fixed together in layers.

又この発明の沿面コロナ放電素子の製造方法は
上部原料シートをアルミナ微粉末等のフアインセ
ラミツク誘電体材料とバインダで形成し、その原
料シートの上面に線状コロナ放電極を、また下面
に面状誘導電極をそれぞれタングステン粉末の分
散せるインクで印刷し、上記上部原料シートと同
一の誘電体材料で形成された下部原料シートを前
述の上部原料シートの下面に重合して圧着の上焼
成して、その際該上部原料シートと線状コロナ放
電極との境界面に、メタライズ層からなる境界層
を一体的に形成するものである。
The method for manufacturing a creeping corona discharge device of the present invention is to form an upper raw material sheet with a fine ceramic dielectric material such as fine alumina powder and a binder, and to form a linear corona discharge electrode on the upper surface of the raw material sheet and a flat surface on the lower surface. A lower raw material sheet made of the same dielectric material as the upper raw material sheet was polymerized onto the lower surface of the upper raw material sheet, pressure bonded, and then fired. In this case, a boundary layer made of a metallized layer is integrally formed at the interface between the upper raw material sheet and the linear corona discharge electrode.

[作用] 線状コロナ放電極と面状誘導電極にそれぞれ高
周波高電圧電源の両端子を接続して、該両電極間
にアルミナ磁器からなる誘電体層を介して高周波
高電圧を印加し、その線状コロナ放電極の端縁か
ら高周波沿面コロナ放電を誘電体層の表面に沿つ
て広く発生し、そこに豊富な正負のイオンを発生
すると共に、オゾン発生、NOxやSOxの酸化等の
プラズマ化学反応を起させるものである。
[Operation] Both terminals of a high frequency, high voltage power supply are connected to the linear corona discharge electrode and the planar induction electrode, and a high frequency and high voltage is applied between the two electrodes via a dielectric layer made of alumina porcelain. A high-frequency creeping corona discharge is generated widely along the surface of the dielectric layer from the edge of the linear corona discharge electrode, generating abundant positive and negative ions, as well as causing ozone generation, oxidation of NO x and SO x , etc. It causes a plasma chemical reaction.

この際、前記誘電体層の表面に沿つて広く発生
する高周波沿面コロナ放電の区域、すなわち沿面
放電域の正負イオンから単極性イオンを直流電界
の作用で取り出して物体を荷電したり、あるい
は、沿面放電域の正負イオンの存在領域に帯電物
体を供給してそれを除電したり、空気または純酸
素を流動的に沿面放電域に供給して、それをオゾ
ンガス化したり、或はNOx、SOxを含む汚染ガス
を同領域に供給してそれらを酸化して清浄ガス化
するものである。
At this time, unipolar ions are taken out from the positive and negative ions in the high-frequency creeping corona discharge area that widely occurs along the surface of the dielectric layer, that is, the creeping discharge area, to charge the object, or It is possible to supply a charged object to the region where positive and negative ions exist in the discharge region to eliminate static electricity, or to fluidly supply air or pure oxygen to the creeping discharge region to turn it into ozone gas, or to convert it into ozone gas. The system supplies contaminated gases containing gases to the same area and oxidizes them to turn them into clean gases.

又その沿面コロナ放電によつて誘電体層および
両電極が高温に加熱されて、それらが熱膨張して
もタングスンとアルミナ磁器は膨張率が互いにほ
ぼ等しいので両者はともに伸縮し、それらの間に
熱応力が発生せず、また内部に温度勾配を生じて
それにより線状コロナ放電極と誘電体の境界に熱
応力が生じても、この境界面はタングステンとア
ルミナ磁器の焼結時に発生するメタライズ層を介
して一体的に強固に固定されているので、該線状
コロナ放電極と誘電体層の表面との相互間に剥離
が起こらない。
In addition, the creeping corona discharge heats the dielectric layer and both electrodes to a high temperature, and even if they expand thermally, the expansion coefficients of tungsten and alumina porcelain are almost equal to each other, so both expand and contract, and there is a gap between them. Even if no thermal stress occurs, and even if there is an internal temperature gradient that creates thermal stress at the boundary between the linear corona discharge electrode and the dielectric, this interface will be affected by the metallization that occurs during sintering of tungsten and alumina porcelain. Since the linear corona discharge electrode and the surface of the dielectric layer are firmly fixed together through the layers, no peeling occurs between the linear corona discharge electrode and the surface of the dielectric layer.

更にアルミナ微粉末とバインダで形成された原
料シートと、その上下両面にタングステン粉末の
分散せるインクで印刷される線状コロナ放電極と
面状電極とは夫々融点が高いので、同時に焼成可
能であり、その際両者が相互に拡散し合つてメタ
ライズ層を形成する。
Furthermore, a raw material sheet made of fine alumina powder and a binder, and a linear corona discharge electrode and a planar electrode printed with ink with tungsten powder dispersed on both the top and bottom surfaces of the sheet have high melting points, so they can be fired at the same time. At that time, both of them diffuse into each other to form a metallized layer.

[実施例] この発明の沿面コロナ放電素子の実施例を添付
図面によつて説明すると、第1E図および第1F
図に示すごとく純度90%以上の高純度のアルミナ
磁器で平板状に形成した誘電体層20を介して、
タングステンで形成した線状コロナ放電極3,
4,5と面状誘導電極9を一体的に燒結して設
け、該線状コロナ放電極3,4,5の表面に釉薬
あるいはアルミナ絶縁膜などの保護層3a,4
a,5aを形成し、その線状コロナ放電極3,
4,5と前記誘電体層20との境界面を、それら
の燒結時に相互に反応して形成されるメタライズ
層3b,4b,5bからなる境界層を介して一体
的に固着するものである。この様なメタライズ層
3b,4b,5bは該コロナ放電極3,4,5と
該アルミナ誘電体層20を互に接触した状態で高
温焼成して生成するもので、例えばアルミナの純
度が92%の場合、水素炉で1500℃に一定時間加熱
するものである。
[Example] Examples of the creeping corona discharge element of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in the figure, through a dielectric layer 20 formed into a flat plate of high-purity alumina porcelain with a purity of 90% or more,
Linear corona discharge electrode 3 made of tungsten,
4, 5 and a planar induction electrode 9 are integrally sintered, and the surfaces of the linear corona discharge electrodes 3, 4, 5 are coated with protective layers 3a, 4 such as glaze or alumina insulating film.
a, 5a, and the linear corona discharge electrodes 3,
4 and 5 and the dielectric layer 20 are integrally fixed through a boundary layer consisting of metallized layers 3b, 4b, and 5b formed by mutual reaction during sintering. Such metallized layers 3b, 4b, 5b are produced by firing the corona discharge electrodes 3, 4, 5 and the alumina dielectric layer 20 in contact with each other at a high temperature, for example, when the purity of alumina is 92%. In this case, it is heated to 1500℃ for a certain period of time in a hydrogen furnace.

又この発明の沿面コロナ放電素子の製造方法の
実施例を第1A図〜第1E図で説明すると、上部
原料シート1を予め数ミクロン以下に粉砕したア
ルミナ微粉末等からなる誘電体材料を、有機バイ
ンダで結合して板状に形成し、その原料シート1
の上面2に線状コロナ放電極3,4,5をタング
ステン粉末の分散せるインクを用いて、スクリー
ン印刷等の厚膜印刷技術で幅約1mm、厚さ約
100μm、間隔約5mmに印刷し、同時にこれらの
線状コロナ放電極3,4,5に接続せる共通導線
6およびターミナル導線7を印刷し、また同原料
シート1の下面8に面状誘導電極9を同じタング
ステン粉末の分散せるインクを用いてスクリーン
印刷等の厚膜印刷技術で印刷し、上記上部原料シ
ート1と同一の誘電体材料で形成された下部原料
シート10の中央に直径約1mmの穴12をそれを
貫通して穿ち、この穴12に上記インクを充填し
て導体を形成し、さらにこの下部原料シート10
の上面に前述の穴12を中心として直経約10mmの
円板状の接触用導体部13を同様のインクで形成
する。又同様の方法で端縁部に前記ターミナル導
線7と接続するターミナル導線7aを印刷する。
Further, an embodiment of the method for manufacturing a creeping corona discharge element of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1A to 1E. The upper raw material sheet 1 is pre-pulverized into a dielectric material made of fine alumina powder or the like of several microns or less. The raw material sheet 1 is bonded with a binder and formed into a plate shape.
Linear corona discharge electrodes 3, 4, and 5 are printed on the upper surface 2 by using thick film printing technology such as screen printing to a width of about 1 mm and a thickness of about 1 mm using an ink containing tungsten powder dispersed therein.
A common conducting wire 6 and a terminal conducting wire 7 to be connected to these linear corona discharge electrodes 3, 4, 5 are printed at the same time, and a planar induction electrode 9 is printed on the lower surface 8 of the raw material sheet 1. is printed using thick film printing technology such as screen printing using ink that disperses the same tungsten powder, and a hole with a diameter of about 1 mm is formed in the center of the lower raw material sheet 10 formed of the same dielectric material as the upper raw material sheet 1. 12 is drilled through it, the hole 12 is filled with the ink to form a conductor, and the lower raw material sheet 10 is
A disk-shaped contact conductor portion 13 with a diameter of approximately 10 mm is formed using the same ink on the upper surface of the contact hole 12 centered on the hole 12 described above. Also, in the same manner, a terminal conductor 7a to be connected to the terminal conductor 7 is printed on the edge.

またその下部原料シート10の下面14に前述
の穴12を中心として直径約10mmの円板状の接触
用導体部15を同様のインクで形成すると共に、
前記ターミナル導線7aと接続するターミナル導
線17およびこれに接続する直径約10mmの円板状
の接触用導体部16を同様のインクで形成する。
Further, a disk-shaped contact conductor part 15 with a diameter of about 10 mm is formed on the lower surface 14 of the lower raw material sheet 10 with the above-mentioned hole 12 at its center, and with the same ink,
A terminal conducting wire 17 connected to the terminal conducting wire 7a and a disk-shaped contact conductor portion 16 having a diameter of about 10 mm connected thereto are formed using the same ink.

斯様にして形成した下部原料シート10を前記
上部原料シート1の下面8に重ねて、熱圧着して
面状誘導電極9を両原料シート1,10の間にサ
ンドウイツチ状に気密に挾んだ状態に成形した
後、それを水素炉内で焼成して該両原料シート
1,10を一枚の誘電体基盤18に形成するもの
である。その際該上部原料シート1と線状コロナ
放電極3,4,5との境界面ではタングステンの
粒界にアルミナ磁器中のわずかな不純物SiO2
MgO、Al2O3が拡散し、反応してガラス相部分を
生じ、(これがメタライズ層と言われるものであ
る。)あたかもタングステン中に根が伸びたよう
な状態になり、上部原料シート1と線状電極3,
4,5を強固に固着するものである。
The lower raw material sheet 10 thus formed was stacked on the lower surface 8 of the upper raw material sheet 1 and bonded by thermocompression, so that the planar induction electrode 9 was airtightly sandwiched between both raw material sheets 1 and 10 like a sandwich. After forming into a shape, it is fired in a hydrogen furnace to form both raw material sheets 1 and 10 into a single dielectric substrate 18. At this time, at the interface between the upper raw material sheet 1 and the linear corona discharge electrodes 3, 4, 5, a small amount of impurity SiO 2 in the alumina porcelain is present at the grain boundaries of tungsten.
MgO and Al 2 O 3 diffuse and react to form a glass phase part (this is called a metallized layer), and it becomes as if roots have grown into the tungsten, forming the upper raw material sheet 1. linear electrode 3,
4 and 5 are firmly fixed.

これと同時に、前記面状誘導電極9は円板状タ
ーミナル導体部13と融合し、穴12内の導体を
通じて下部原料シート10の下面14の円板状タ
ーミナル導体部15に導通する。又上部原料シー
ト1の表面2の線状コロナ放電極3,4,5は共
通導線6、ターミナル導線7,7aを介して下部
原料シート10の下面14の円板状ターミナル導
体部16に接続される。
At the same time, the planar induction electrode 9 fuses with the disc-shaped terminal conductor part 13 and is electrically connected to the disc-shaped terminal conductor part 15 on the lower surface 14 of the lower raw material sheet 10 through the conductor in the hole 12. Further, the linear corona discharge electrodes 3, 4, 5 on the surface 2 of the upper raw material sheet 1 are connected to the disc-shaped terminal conductor portion 16 on the lower surface 14 of the lower raw material sheet 10 via the common conductor 6 and the terminal conductors 7, 7a. Ru.

第1E図はこのようにして製造したイオン源と
しての沿面コロナ放電素子の一部分を切欠して示
すものであり、これをイオン源として使用する場
合は第1F図に示すように線状コロナ放電極3,
4,5と面状誘導電極9にそれぞれ高周波高電圧
電源19の両端子を接続して、該両電極3,4,
5および9間に前記誘電体基盤18の一部分から
なる誘電体層20を介して高周波高電圧を印加
し、その線状コロナ放電極3,4,5の各端縁か
ら高周波沿面コロナ放電を誘電体層20の表面2
に沿つて広く発生し、そこに豊富な正負のイオン
を発生するものである。
Figure 1E shows a cutaway of a part of the creeping corona discharge element as an ion source manufactured in this way.When using this as an ion source, a linear corona discharge electrode is shown in Figure 1F. 3,
Both terminals of a high frequency high voltage power supply 19 are connected to the electrodes 3, 5 and the planar induction electrode 9, respectively.
A high frequency high voltage is applied between 5 and 9 through the dielectric layer 20 which is a part of the dielectric substrate 18, and a high frequency creeping corona discharge is induced from each edge of the linear corona discharge electrodes 3, 4, 5. Surface 2 of body layer 20
It is generated widely along the ridge and generates an abundance of positive and negative ions.

この際、前記誘電体層20の表面2に沿つて広
く発生する高周波沿面コロナ放電の区域、すなわ
ち沿面放電区域に生ずる正負イオン中、直流電界
の作用で、正又は負の単極性イオンのみをとり出
して物体に射突荷電したり、あるいはこの正負イ
オンの生成域に帯電粒子を供給して除電したり、
または空気あるいは純酸素を流動的に供給して、
それらをオゾンガス化したり、或はNOx、SOx
含む汚染ガスを同様に供給してそれらを酸化して
清浄ガス化するものである。
At this time, only positive or negative unipolar ions are removed by the action of the DC electric field among the positive and negative ions generated in the area of high-frequency creeping corona discharge widely occurring along the surface 2 of the dielectric layer 20, that is, in the creeping discharge area. It can be used to charge objects by striking them, or to eliminate static electricity by supplying charged particles to the region where these positive and negative ions are generated.
or by supplying air or pure oxygen in a fluid manner,
These gases are converted into ozone gas, or contaminated gases containing NO x and SO x are similarly supplied to oxidize and convert them into clean gases.

本発明の実施例について説明すると、次の通り
である。
Examples of the present invention will be described as follows.

実験例 1 純度92%のアルミナ磁器で形成した厚さ0.5mm
の平板状誘電体層の一側面に、タングステン粉末
を分散させたインクを印刷後、燒結して線状コロ
ナ放電極を形成し、又該平板状誘電体層の他側面
に同様にして面状誘導電極を形成した沿面コロナ
放電素子をオゾナイザとして使用し、両電極間に
10KHz、10KVpp(peak to peak)の電圧を印加
して、平板状誘電体の一側面に沿面放電を発生さ
せ、そこに乾燥空気及び純酸素を供給してオゾン
を発生させたところ、夫々4000時間使用しても線
状コロナ放電極が平板状誘電体の一側面から剥離
することがなかつた。
Experimental example 1 0.5mm thick made of 92% pure alumina porcelain
After printing ink containing tungsten powder dispersed on one side of the flat dielectric layer, a linear corona discharge electrode is formed by sintering, and a planar corona discharge electrode is formed on the other side of the flat dielectric layer. A creeping corona discharge element formed with an induction electrode is used as an ozonizer, and a
By applying a voltage of 10 KHz and 10 KVpp (peak to peak), a creeping discharge was generated on one side of the flat dielectric, and dry air and pure oxygen were supplied thereto to generate ozone, which lasted for 4000 hours each. Even during use, the linear corona discharge electrode did not peel off from one side of the flat dielectric.

前述の乾燥空気の代りに湿度80%の生空気を供
給してオゾンを発生させた場合は、1000時間使用
しても線状コロナ放電極が平板状誘電体から剥離
することがなかつた。
When ozone was generated by supplying raw air with a humidity of 80% instead of the dry air described above, the linear corona discharge electrode did not peel off from the flat dielectric material even after 1000 hours of use.

又この沿面放電素子を1mの高さからコンクリ
ートの床に落下しても破壊せず、更にこの沿面放
電素子を900℃に赤熱して0℃の水中に投入して
も割れたり剥がれたりすることがなく、更に零下
100℃の状態でもオゾナイザとして使用すること
ができた。
Furthermore, even if this creeping discharge element is dropped from a height of 1 meter onto a concrete floor, it will not be destroyed, and even if this creeping discharge element is red-hot to 900 degrees Celsius and placed in water at 0 degrees Celsius, it will not crack or peel off. There is no, and the temperature is even below zero.
It could be used as an ozonizer even at 100℃.

実験例 2 上述の実験例1に示した沿面コロナ放電素子の
線状コロナ放電極の表面に純度99%のアルミナ磁
器で厚さ10μmの保護層を形成して、それを前述
と同様の状態でオゾンを発生させたところ、原料
ガスとして乾燥空気及び純酸素を供給する場合は
保護層を形成しないものより更に2000時間寿命が
延びた。
Experimental Example 2 A protective layer with a thickness of 10 μm was formed using 99% pure alumina porcelain on the surface of the linear corona discharge electrode of the creeping corona discharge element shown in Experimental Example 1 above, and the protective layer was placed under the same conditions as described above. When ozone was generated, when dry air and pure oxygen were supplied as raw material gases, the lifespan was extended by 2000 hours compared to when no protective layer was formed.

又、原料ガスとして湿度80%の生空気を供給す
る場合は保護層のない場合と比較して更に1000時
間寿命が延びた。
Furthermore, when raw air with a humidity of 80% was supplied as the raw material gas, the lifespan was further extended by 1000 hours compared to the case without a protective layer.

以上は本発明の沿面コロナ放電素子およびその
製造方法の実施例であつて、本発明はこれに限定
されるものでなく例えば上記実施例は上部原料シ
ート1の下面8に下部原料シート10を重合する
場合を示しているが、必要に応じてその下部原料
シート10の重合を省略して実施することも可能
である。
The above is an example of the creeping corona discharge element of the present invention and its manufacturing method, and the present invention is not limited thereto. For example, in the above example, the lower raw material sheet 10 is polymerized on the lower surface 8 of the upper raw material sheet 1. However, if necessary, the polymerization of the lower raw material sheet 10 may be omitted.

又前記の実施例の誘電体層20は平板状である
が、第2図乃至第5図に示すように円筒状の誘電
体層26を使用することもできる。これらの各図
面中の図面符号で前記実施例の図面符号と同一の
部分はその部分の名称と機能についても同一であ
る。
Further, although the dielectric layer 20 in the above embodiment is flat, a cylindrical dielectric layer 26 may also be used as shown in FIGS. 2 to 5. In each of these drawings, the same parts as the drawing numbers of the above-mentioned embodiments have the same names and functions.

第2図は第1A図及び第1B図に示す上部原料
シート1をその上面2が外側になるように長手方
向を軸として曲げて、中空円筒25状の誘電体層
26を構成の上焼結して沿面コロナ放電素子を構
成したものであり、この場合は該円筒状誘電体層
26の外表面に高周波コロナ放電を発生して、そ
こにイオンを発生するものである。
In FIG. 2, the upper raw material sheet 1 shown in FIGS. 1A and 1B is bent around the longitudinal direction so that the upper surface 2 is on the outside, and a dielectric layer 26 in the shape of a hollow cylinder 25 is formed and then sintered. In this case, a high frequency corona discharge is generated on the outer surface of the cylindrical dielectric layer 26 to generate ions there.

第3図は第2図のものの変形として、その線状
コロナ放電極3,4,5を円筒状誘電体層26の
表面上にその母線方向と直交する方向に配置した
ものである。
FIG. 3 shows a modification of the one shown in FIG. 2, in which linear corona discharge electrodes 3, 4, and 5 are arranged on the surface of a cylindrical dielectric layer 26 in a direction perpendicular to its generatrix direction.

第4図は第1A図及び第1B図に示す上部原料
シート1をその上面2が内側になるように長手方
向を軸として曲げて、中空円筒状誘電体層26を
構成の上焼結して沿面コロナ放電素子を構成した
ものであり、この場合は該円筒状誘電体層26の
内側表面に高周波沿面コロナ放電を発生して、そ
こにイオンを発生するものである。
FIG. 4 shows that the upper raw material sheet 1 shown in FIGS. 1A and 1B is bent with its longitudinal direction as an axis so that its upper surface 2 is inward, and then sintered to form a hollow cylindrical dielectric layer 26. A creeping corona discharge element is constructed, and in this case, a high frequency creeping corona discharge is generated on the inner surface of the cylindrical dielectric layer 26 to generate ions there.

第5図は第4図のものの変形例として、その線
状コロナ放電極3,4,5を円筒状誘電体層26
の内側表面上にその母線方向と直交する方向に配
置したものである。
FIG. 5 shows a modification of the one shown in FIG. 4, in which the linear corona discharge electrodes 3, 4, and
It is arranged on the inner surface of the plane in a direction perpendicular to its generatrix direction.

第6図ないし第9図は第1E図の実施例におけ
る線状コロナ放電極3,4,5を誘電体層191
の面上に特に長形の電送線路187として配設
し、その線状コロナ放電極187の端子178と
面状誘導電極9の端子179との間に高周波高圧
電源としてパルス幅が1NS〜1000NS程度の極短
パルス高電圧電源180を用いる場合に適してお
り、この場合に生ずるコロナ放電は化学的作用が
特に活発でオゾンの生成やNOx、SOxの酸化に好
適である。
6 to 9 show the linear corona discharge electrodes 3, 4, 5 in the embodiment of FIG. 1E in a dielectric layer 191.
A particularly long electric transmission line 187 is arranged on the surface of the line, and between the terminal 178 of the linear corona discharge electrode 187 and the terminal 179 of the planar induction electrode 9, a high frequency high voltage power source with a pulse width of about 1NS to 1000NS is connected. The corona discharge generated in this case has a particularly active chemical action and is suitable for the production of ozone and the oxidation of NO x and SO x .

第6図は平板上の誘電体層18の表面に線状コ
ロナ放電極187をジグザグ状に設け、その内部
に面状誘導電極9を埋設し、該両電極間に誘電体
層18を介して沿面コロナ放電を発生させるもの
である。なお図中の矢印188,189,190
は進行波高電圧の進行方向をしめすものである。
In FIG. 6, linear corona discharge electrodes 187 are provided in a zigzag pattern on the surface of a dielectric layer 18 on a flat plate, a planar induction electrode 9 is embedded inside the electrodes, and a dielectric layer 18 is interposed between the two electrodes. This generates creeping corona discharge. Note that arrows 188, 189, 190 in the figure
indicates the traveling direction of the traveling wave high voltage.

第7図は第6図の沿面コロナ放電素子の上面を
内側になるようにその長手方向を軸として曲げて
円筒状誘電体層192を形成したものであり、第
8図は同じく上面を外側になるようにその長手方
向を軸として曲げて円筒状誘電体層193を形成
したものであり、それぞれ円筒の内側および外側
に沿面コロナ放電を発生するものである。
FIG. 7 shows a cylindrical dielectric layer 192 formed by bending the top surface of the creeping corona discharge element shown in FIG. A cylindrical dielectric layer 193 is formed by bending the dielectric layer 193 with its longitudinal direction as an axis, and creeping corona discharge is generated inside and outside the cylinder, respectively.

第9図は第8図に示す円筒状誘電体層193の
表面に形成した母線方向の線状コロナ放電極18
7を、螺旋状の線状コロナ放電極194に置き換
えたものである。
FIG. 9 shows a linear corona discharge electrode 18 in the generatrix direction formed on the surface of the cylindrical dielectric layer 193 shown in FIG.
7 is replaced with a spiral linear corona discharge electrode 194.

[発明の効果] 本発明は誘電体層を介して線状電極と面状誘導
電極を一体的に設けた沿面コロナ放電素子におい
て、その誘電体層をアルミナ磁器で形成し、該線
状コロナ放電極をタングステンで形成し、その線
状コロナ放電極と前記誘電体層との境界面を、そ
れらの焼成時に形成されるメタライズ層からなる
境界層を介して一体的に固着しているので、その
誘電体層の表面および線状コロナ放電極をその部
分に生ずる沿面コロナ放電によつて高温に加熱
し、それらを夫々熱膨張してもその際の膨張率が
互いにほぼ等しいので両者は同時に伸縮し、それ
らの間に熱応力が発生せず、しかも万一誘電体層
の表面と線状コロナ放電極との間に温度勾配によ
る熱応力が生じても線状コロナ放電極と誘電体の
間はそれらの焼結時に発生するメタライズ層から
なる境界層を介して、相互に根が入り交じる如く
して一体的に固定されているので、該線状コロナ
放電極と誘電体層の表面との相互間には剥離が起
こらない。すなわちこれらの二つの現象が相まつ
て線状コロナ放電極の誘導電極表面からの剥離防
止を一層確実にするものである。
[Effects of the Invention] The present invention provides a creeping corona discharge element in which a linear electrode and a planar induction electrode are integrally provided via a dielectric layer, in which the dielectric layer is formed of alumina porcelain, and the linear corona discharge The electrode is made of tungsten, and the boundary surface between the linear corona discharge electrode and the dielectric layer is integrally fixed through a boundary layer consisting of a metallized layer formed when they are fired. Even if the surface of the dielectric layer and the linear corona discharge electrode are heated to a high temperature by the creeping corona discharge that occurs there, and they are each thermally expanded, the expansion coefficients at that time are almost equal to each other, so both expand and contract at the same time. , no thermal stress is generated between them, and even if thermal stress occurs due to a temperature gradient between the surface of the dielectric layer and the linear corona discharge electrode, there will be no thermal stress between the linear corona discharge electrode and the dielectric. The linear corona discharge electrodes and the surface of the dielectric layer are fixed together through a boundary layer made of a metallized layer generated during sintering, so that the roots of the linear corona discharge electrode and the surface of the dielectric layer are mutually connected. No peeling occurs between them. That is, these two phenomena work together to further ensure that the linear corona discharge electrode is prevented from peeling off from the surface of the induction electrode.

又本発明は誘電体層をアルミナ磁器で形成して
いるので、前記沿面コロナ放電の発生時における
該誘電体層の電界集中部分を、そのアルミナ磁器
の特性によつて局部的に劣化するおそれがない。
Furthermore, since the dielectric layer of the present invention is formed of alumina porcelain, there is no risk of local deterioration of the electric field concentration portion of the dielectric layer when the creeping corona discharge occurs due to the characteristics of the alumina porcelain. do not have.

又本発明の併合発明は前述の沿面コロナ放電素
子において線状コロナ放電極をタングステンで形
成し、その線状コロナ放電極の表面に保護層を形
成しているので、誘電体層の表面に沿面コロナ放
電が発生した際、その線状コロナ放電極を前述の
ように損耗の可能性のあるタングステンで形成し
てあるにもかかわらず、酸化あるいはイオン衝突
によつて損耗するおそれがない。
Further, in the combined invention of the present invention, the linear corona discharge electrode is formed of tungsten in the above-mentioned creeping corona discharge element, and a protective layer is formed on the surface of the linear corona discharge electrode. Even though the linear corona discharge electrode is made of tungsten, which is susceptible to wear as described above, there is no risk of wear due to oxidation or ion collision when corona discharge occurs.

さらに本発明の他の併合発明である沿面放電素
子の製造方法は、上部原料シートの上面に線状コ
ロナ放電極を印刷し、これらをその状態で同時に
焼成するので、タングステンの焼成温度とフアイ
ンセラミツク誘電体のそれとが同一温度になり、
それらの境界面ではタングステンの粒界にわずか
な不純物SiO2、MgO、AI2O3が拡散し、反応し
てガラス相部分を粒界に生じ(これが、メタライ
ズ層と言われるものである。)丁度、タングステ
ンの根が相互に延びたような状態になる。
Furthermore, in the method for manufacturing a creeping discharge element, which is another combined invention of the present invention, linear corona discharge electrodes are printed on the upper surface of the upper raw material sheet and these are simultaneously fired in that state, so that the firing temperature and fine of the tungsten are controlled. The temperature is the same as that of the ceramic dielectric,
At these interfaces, a small amount of impurities SiO 2 , MgO, and AI 2 O 3 diffuse into the grain boundaries of tungsten and react to form glass phase portions at the grain boundaries (this is called a metallized layer). It will be like tungsten roots extending into each other.

そのため、フアインセラミツク誘電体と線状コ
ロナ放電極とは強固に固着される。
Therefore, the fine ceramic dielectric and the linear corona discharge electrode are firmly fixed to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図ないし第1D図は本発明の沿面コロナ
放電素子の製造方法の実施例を示す斜面図で、第
1A図は上部原料シートの上面部を示し、第1B
図はその下面部を示す。第1C図は下部原料シー
トの上面部を示し、第1D図はその下面部を示
す。第1E図は本発明の沿面コロナ放電素子の実
施例を示す斜面図、第1F図はその使用状態を示
す断面図、第2図乃至第9図は本発明の他の実施
例の斜面図である。 1……上部原料シート、2……上部原料シート
の上面、3……線状コロナ放電極、3a……保護
層、3b……メタライズ層、4……線状コロナ放
電極、4a……保護層、4b……メタライズ層、
5……線状コロナ放電極、5a……保護層、5b
……メタライズ層、8……上部原料シートの下
面、9……面状誘導電極、10……下部原料シー
ト、12……穴、13……円板状接触用導体部、
14……円板状接触用導体部、16……円板状タ
ーミナル導体部、18……誘電体板、19……高
周波高圧電源、20……誘電体層、26……円筒
状誘電体層。
1A to 1D are perspective views showing an embodiment of the method for manufacturing a creeping corona discharge element of the present invention, in which FIG. 1A shows the upper surface of the upper raw material sheet, and FIG.
The figure shows its underside. FIG. 1C shows the upper surface of the lower raw material sheet, and FIG. 1D shows its lower surface. Fig. 1E is a perspective view showing an embodiment of the creeping corona discharge element of the present invention, Fig. 1F is a cross-sectional view showing its usage state, and Figs. 2 to 9 are perspective views of other embodiments of the invention. be. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Upper raw material sheet, 2... Upper surface of upper raw material sheet, 3... Linear corona discharge electrode, 3a... Protective layer, 3b... Metallized layer, 4... Linear corona discharge electrode, 4a... Protection Layer, 4b...metalized layer,
5... Linear corona discharge electrode, 5a... Protective layer, 5b
... Metallized layer, 8 ... Lower surface of upper raw material sheet, 9 ... Planar induction electrode, 10 ... Lower raw material sheet, 12 ... Hole, 13 ... Disc-shaped contact conductor part,
14... Disc-shaped contact conductor part, 16... Disc-shaped terminal conductor part, 18... Dielectric plate, 19... High frequency high voltage power supply, 20... Dielectric layer, 26... Cylindrical dielectric layer .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 誘電体層を介して線状コロナ放電極と面状誘
導電極を一体的に設けた沿面コロナ放電素子にお
いて、該誘電体層をアルミナ磁器で形成し、該線
状コロナ放電極をタングステンで形成し、その線
状コロナ放電極と前記誘電体層との境界面に、そ
れらの焼成時に形成されるメタライズ層からなる
境界層を一体的に形成することを特徴とする沿面
コロナ放電素子。 2 誘電体層を介して線状コロナ放電極と面状誘
導電極を一体的に設けた沿面コロナ放電素子にお
いて、該誘電体層をアルミナ磁器で形成し、該線
状コロナ放電極をタングステンで形成し、またそ
の線状コロナ放電極の表面に保護層を形成し、そ
の線状コロナ放電極と前記誘電体層との境界面
に、それらの焼成時に形成されるメタライズ層か
らなる境界層を一体的に形成することを特徴とす
る沿面コロナ放電素子。 3 アルミナ微粉末等のフアインセラミツク誘電
体材料とバインダとで形成された柔軟性に富む上
部原料シートの上面に線状コロナ放電極を、また
下面に面状誘導電極をそれぞれタングステン粉末
の分散せるインクで印刷し、これらをその状態で
同時に焼成してその際該上部原料シートと線状コ
ロナ放電極との境界面に、メタライズ層からなる
境界層を一体的に形成することを特徴とする沿面
コロナ放電素子の製造方法。
[Claims] 1. In a creeping corona discharge element in which a linear corona discharge electrode and a planar induction electrode are integrally provided via a dielectric layer, the dielectric layer is formed of alumina porcelain, and the linear corona A creeping surface characterized in that the discharge electrode is made of tungsten, and a boundary layer consisting of a metallized layer formed during firing is integrally formed on the interface between the linear corona discharge electrode and the dielectric layer. Corona discharge element. 2. In a creeping corona discharge element in which a linear corona discharge electrode and a planar induction electrode are integrally provided via a dielectric layer, the dielectric layer is formed of alumina porcelain, and the linear corona discharge electrode is formed of tungsten. In addition, a protective layer is formed on the surface of the linear corona discharge electrode, and a boundary layer consisting of a metallized layer formed during firing is integrated at the interface between the linear corona discharge electrode and the dielectric layer. A creeping corona discharge element characterized in that it is formed as follows. 3 A linear corona discharge electrode is disposed on the upper surface of a highly flexible upper raw material sheet made of a fine ceramic dielectric material such as fine alumina powder and a binder, and a planar induction electrode is disposed on the lower surface of the tungsten powder. A creeping surface characterized by printing with ink and simultaneously firing them in that state to integrally form a boundary layer made of a metallized layer at the interface between the upper raw material sheet and the linear corona discharge electrode. Method for manufacturing a corona discharge element.
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