[發明專利]臭氧發生裝置

有效

• 申請號: 201010168162.8
• 申請日: 2005-04-05
• 公開（公告）號: CN101817509A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 和田昇;葛本昌樹;稻永康隆
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王以平

本申請是申請號為200510056299.3、申請日為2005年4月5日、 發明名稱為“臭氧發生裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種以純度極高的氧為原料氣體，生產不含有氮氧化 物(NOx)的純凈、高濃度臭氧氣體的臭氧發生裝置。

背景技術

在1.0mm左右或以上的放電空隙長度中工作的過去的無聲放電 式臭氧發生裝置，正如專利文獻1和專利文獻2中示出的那樣，放電 空間里的放電是由很多流光狀微小放電柱構成的。在這種情況下，只 要增加放電柱的發生部位就能夠促進電子與氧分子的碰撞，提高臭氧 的發生效率。在專利文獻1中指出，為了增加放電柱的發生部位，將 電介體的表面電阻(表面電阻率)控制在10⁹Ω～10¹³Ω，在專利文獻2 中指出，為了使電荷更容易在電極表面蓄積，在電介體的與空隙部接 觸的表面形成表面電阻(表面電阻率)大于等于10¹¹Ω的高阻值膜。

眾所周知，即使放電空隙長度控制在1.0mm或更小，形成了能夠 生成極高濃度臭氧的狀態時，若原料氣體是純度極高的氧(純度 ≥99.9％)，則如果原料氣體中不添加氮和二氧化碳也不能維持臭氧發 生的高效率。從前為了解決這個問題，正如在專利文獻3中提到的， 只要在電極表面層疊的電介體(至少表層部分)中，含有金屬元素量 比率大于等于10％重量百分比的氧化鈦，則即使不添加氮，也能夠維 持臭氧產生的高效率。

【專利文獻1】專利第3416982號公報(第19、20段落)

【專利文獻2】特開平7-277707號公報(第19、20段落)

【專利文獻3】特開平11-021110號公報(第10、11段落)

在臭氧應用工序中，特別是半導體·液晶制造工序，隨著制造工序 的微細化·集成化，要求臭氧的高濃度化。進而將高濃度化且不含金屬 污染的純凈高濃度臭氧，以及為了抑制制造裝置的腐蝕而不含氮氧化 物(NO_X)的高濃度臭氧被列為課題提出來。

通過將放電空隙長度設定在1.0mm或更小、抑制放電場內生成臭 氧的分解作用的革新的技術開發，實現了臭氧的高濃度化。另外，形 成被電介質覆蓋的清凈的放電空間，不使金屬在放電場中露出，就能 生成不含有金屬污染的純凈臭氧。生產如上述用于潔凈的工序的高濃 度臭氧時，在臭氧發生裝置中使用的原料氣體是純度極高的氧(純度 ≥99.9％)。

但是，若原料氣體是純度極高的氧時，正如專利文獻3的第5段 中記載的，已知有不能生成高濃度的臭氧、且很難維持臭氧的發生效 率，長時間后性能發生變化的情況。因此，一般向純度極高的氧里導 入氮等添加氣體，來維持高濃度·高效率。但是，氮與原料氣體在一起 時，在等離子區隨著高濃度臭氧的生成不可避免地也會產生副產品 NO_X。因此，希望能夠開發出在原料氣體里不添加氮，即不生成NO_X的高濃度臭氧發生裝置。

實驗證明，當放電空隙長度≤1.0mm，即要生產高濃度臭氧的情 況下，像以前一樣使用表面電阻率大于等于10¹¹Ω的電介體或者高阻 值膜，而且，以純度極高的氧作為原料氣體的情況下，單純地增加放 電柱的發生部位是不可能實現臭氧發生的高效率的。

另外，當放電空隙長度≤1.0mm、并且給予了光觸媒機能的情況 下，與通過放電生成臭氧的能量相比，通過光生成臭氧的能量極小， 因此要用光的能量來補足放電能量的不足很困難。因此，不可能維持 高濃度臭氧的生成以及臭氧發生效率。且因光觸媒薄膜的制法和材料 而產生的偏差很大，缺乏可信賴性。

根據以上的內容得知，用純度極高的氧作為原料氣體的情況下， 要生成不含有氮氧化物的高濃度臭氧以及維持臭氧發生的高效率，并 沒有什么實用的手段。

發明內容

本發明是為解決上述問題而實施的，其目的在于提供一種即使在 以純度極高的氧(≥99.9％)作為原料氣體時也能高效率地生成高濃度 且不含氮氧化物的臭氧的臭氧發生裝置。