JP7499218B2 - オゾン発生体及びオゾン発生器 - Google Patents
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Description
1-1.オゾン発生器100の構成
図1に示すオゾン発生器100は、外部の空気を吸い込み、誘電体バリア放電により空気中の酸素からオゾンを発生させ、外部に排出させる装置である。オゾン発生器100は、図2及び図3に示すように、気体の流路1と、ファン2と、オゾン発生体3と、を有する。
(D1+D2の最小値)=(オゾン発生体3に印加する電圧[kV])/(第1誘電体11及び第2誘電体31の材料の耐電圧(kV/mm)・・・式(1)
アルミナの耐電圧は15kV/mmであり、高圧の交流電圧のピーク値を4.5kVとすると、D1+D2の最小値は、0.3mmとなる。
他方、D1,D2が厚過ぎると、第1誘電体11及び第2誘電体31での損失が大きくなり、電力効率が低下する。このため、D1+D2の最大値は、D1+D2の最小値の2倍程度となる。具体的には、D1+D2は、0.3mm以上且つ0.6mm以下であることが好ましい。つまり、D1,D2は、それぞれ0.15mm以上且つ0.3mm以下であることが好ましい。本実施形態では、製造の容易さを考慮して、D1,D2をそれぞれ0.15mmとしている。
Knは、定数であり、第1誘電体11及び第2誘電体31が片持ち支持される構造である場合には1.875である。E[Pa]は、第1誘電体11及び第2誘電体31のヤング率である。E[Pa]は、第1誘電体11及び第2誘電体31がアルミナである場合、280GPa程度である。I[m4]は、第1誘電体11及び第2誘電体31の断面2次モーメントである。ρ[kg/m3]は、第1誘電体11及び第2誘電体31の密度である。A[m2]は、第1誘電体11及び第2誘電体31の断面積である。L[m]は、第1誘電体11及び第2誘電体31における支持部50によって支持される固定端から自由端までの長さである(図5参照)。
L1≦L4 ・・・式(2)
L4<L2≦L3 ・・・式(3)
誘電体間ギャップGCは、図5に示すように、第1誘電体11と第2誘電体31との間隔(具体的には、第1面11Aと第2面31Aとの間隔)である。誘電体間ギャップGCは、第1電極10及び第2電極30の長手方向の他端(先端)の位置を基準に測定される。電極間距離GEは、図5に示すように、第1電極10と第2電極30との間隔(具体的には、第1電極10と第2電極30とにおける長手方向の他端(先端)同士の間隔)である。
評価は以下のようにした。
<オゾン濃度(ppb)>
「×」…30未満、50以上(オゾン濃度が高いことによる悪影響を考慮して50以上を「×」としている)
「○」…30以上35未満
「◎」…35以上40未満
「☆」…40以上50未満
<ノイズ(dB)>
「×」…30以上
「○」…29以上30未満
「◎」…28以上29未満
「☆」…28未満
<総合評価>
「×」…オゾン濃度及びノイズの少なくともいずれか一方の評価が「×」
「○」…オゾン濃度及びノイズの評価に「×」がなく、且つ少なくともいずれか一方の評価が「○」
「◎」…オゾン濃度及びノイズの評価に「×」「○」がなく、且つ少なくともいずれか一方の評価が「◎」
「☆」…オゾン濃度及びノイズの両方の評価が「☆」
第1実施形態では、支持部50が、第1誘電体11及び第2誘電体31のいずれよりもヤング率が低い。このため、第1誘電体11又は第2誘電体31が振動しても、支持部50が支持する部分に応力がかかりにくい。ゆえに、第1誘電体11及び第2誘電体31が破損しにくい。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施形態や後述する実施形態の様々な特徴は、矛盾しない組み合わせであればどのように組み合わされてもよい。
1A…壁面
2…ファン
3…オゾン発生体
5…吸気口
6…排気口
10…第1電極
11…第1誘電体
11A…第1面
30…第2電極
31…第2誘電体
31A…第2面
50…支持部
100…オゾン発生器
DS…放電空間
GC…誘電体間ギャップ
GE…電極間距離
Claims (7)
- 第1電極と、
前記第1電極を覆う第1誘電体と、
第2電極と、
前記第2電極を覆う第2誘電体と、を有し、
前記第1電極は前記第1誘電体内に配置され、
前記第2電極は前記第2誘電体内に配置され、
前記第1電極の厚さは、10μm以上で、且つ50μm以下であり、
前記第2電極の厚さは、10μm以上で、且つ50μm以下であり、
前記第1電極と前記第2電極との間隔である電極間距離が、0.67mm以下であり、
前記第1誘電体と前記第2誘電体との間に形成される放電空間に誘電体バリア放電を生じさせるオゾン発生体。 - 前記第1誘電体及び前記第2誘電体を、前記第1誘電体及び前記第2誘電体の並び方向に対して直交する直交方向の一端側で片持ち支持する支持部を有する請求項1に記載のオゾン発生体。
- 前記第1誘電体と前記第2誘電体との間隔である誘電体間ギャップが、0.15mm以上である請求項1又は請求項2に記載のオゾン発生体。
- 前記誘電体間ギャップが0.20mm以上である請求項3に記載のオゾン発生体。
- 前記誘電体間ギャップが0.25mm以上である請求項4に記載のオゾン発生体。
- 気体の流路と、
前記流路の吸気口側から排気口側に向けて気体を送り込むファンと、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のオゾン発生体と、を有し、
前記オゾン発生体は、前記吸気口から吸い込まれた空気を原料として、前記流路にオゾンを発生させるオゾン発生器。 - 前記ファンは、前記オゾン発生体よりも上流側に配置され、所定の回転方向に回転することで前記流路に前記回転方向の旋回流を生成し、
前記オゾン発生体における前記第1誘電体は、前記第2誘電体と対向し、且つ前記第2誘電体との間に前記放電空間を形成する第1面を有し、
前記オゾン発生体における前記第2誘電体は、前記第1面と対向する第2面を有し、
前記オゾン発生体は、前記流路の壁面側に配置され、
前記第1面及び前記第2面は、下流側に向かうにつれて前記回転方向に傾斜するように配置される請求項6に記載のオゾン発生器。
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