JP2013133238A

JP2013133238A - オゾン発生装置

Info

Publication number: JP2013133238A
Application number: JP2011283171A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Kubo; 次雄久保; Ikuo Akamine; 育雄赤嶺; Kimiyasu Honda; 公康本田; Taku Hashida; 卓橋田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-07-08
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: JP5927487B2

Abstract

【課題】オゾン量を確保しつつ、かつ、イオン量を抑えることのできるオゾン発生装置を提供すること。
【解決手段】放電電極と対向電極との間に所定の電圧を印加しコロナ放電を発生させてオゾンを発生させるオゾン発生装置において、前記放電電極が針電極であり、前記対向電極が前記針電極の軸心を中心とするリング形状の電極であり、かつ前記放電電極の先端部から前記対向電極の任意の点までの距離を５．５ｍｍから６．５ｍｍとした構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、オゾン発生装置に関するものである。

コロナ放電を利用してイオンやオゾンを発生させる装置は、放電電極と対向電極と高電圧発生装置から構成されている。そのため、電極形状や高電圧発生装置およびその制御方法についての発明が多くなされている。

このような従来技術の中には、外部から風などの推進力を加えなくても簡単な構成でイオンやオゾンを吹出し口から吹出すようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図５は従来のイオン発生装置の概略側断面図と正面図を示す。図５に示すように、空気中をコロナ放電させてイオンを発生させるための針電極１２１とグランド電極１２２を持ち、針電極１２１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むようにグランド電極１２２を配置してある。この仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極１２２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部を開放して開放部１２６を形成し構成してある。

特開２００２−１６４１４８号公報

しかし、前記従来の構成では、以下のような課題がある。

針電極１２１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むようにグランド電極１２２を配置しているため、針電極では電気力線が針先前方に向かう。そのため、コロナ放電により発生したイオンはグランド電極１２２方向に進む。仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極１２２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部を開放して開放部１２６が形成してあるが、それでもなおイオンがグランド電極１２２に強く向かってしまい、オゾン放出量は多くならない。そのため、オゾン放出量を増大させようと開放部１２６を大きくすると、グランド電極１２２が小さくなるため、放電の強さが弱くなってしまい、オゾン量を増加させることができなくなる。また、オゾン量を増加させようと印加電圧を高くすると、空気イオン量も多くなって吹出される空気自体が帯電し、帯電した空気により室内の壁面なども帯電するために、壁にホコリなどが付着しやすくなって、壁汚れの原因となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、オゾン量を確保しつつ、かつ、イオン量を抑えたオゾン発生装置を提供することを目的としたものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明は、放電電極と対向電極との間に所定の電圧を印加しコロナ放電を発生させてオゾンを発生させるオゾン発生装置において、前記放電電極が針電極であり、前記対向電極が前記針電極の軸心を中心とするリング形状の電極であり、かつ前記放電電極の先端部から前記対向電極の任意の点までの距離を５．５ｍｍから６．５ｍｍとしたものである。

これにより、オゾン量を確保しつつ、かつ、イオン量を抑えたオゾン発生装置とすることができる。

本発明のオゾン発生装置は、オゾン量を確保しつつ、かつ、イオン量を抑えることができるので、空気調和機等に搭載した場合、イオンに起因する空気帯電による壁面の汚れを抑制し、オゾンによる除菌や脱臭の効果を空気調和機に付加させることができる。

本発明の実施の形態１におけるオゾン発生装置の概略斜視図同オゾン発生装置を搭載した空気調和機の概略断面図（ａ）同オゾン発生装置の放電間距離と放電電流のグラフ、（ｂ）同オゾン発生装置の放電間距離と壁帯電のグラフ（ａ）同オゾン発生装置の角度と放電電流のグラフ、（ｂ）同オゾン発生装置の角度と壁帯電のグラフ（ａ）従来のイオン発生装置の概略側断面図、（ｂ）同正面図

第１の発明は、放電電極と対向電極との間に所定の電圧を印加しコロナ放電を発生させてオゾンを発生させるオゾン発生装置において、前記放電電極が針電極であり、前記対向電極が前記針電極の軸心を中心とするリング形状の電極であり、かつ前記放電電極の先端部から前記対向電極の任意の点までの距離を５．５ｍｍから６．５ｍｍとしたことにより、オゾン量を確保して除菌や脱臭を行いつつ、イオンなどの空気帯電を抑制でき、壁の汚れを抑えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記放電電極の先端部と前記対向電極を最短距離で結ぶ線分と、前記放電電極と垂直な線分との角度を、４５度から５５度にしたことにより、同様に、オゾン量を確保して除菌や脱臭を行いつつ、イオンなどの空気帯電を抑制でき、壁の汚れを抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるオゾン発生装置の概略斜視図である。図２は、同オゾン発生装置を搭載した空気調和機の概略断面図である。

図２に示すように、空気調和機は、室内機１１に、吸入口１２と、熱交換器１３と、送風機１４と、吹出し口１５と、オゾン発生装置３と、導路パイプ１６とを備えている。このような空気調和機は、室内機１１の吸入口１２より空気を内部に導入し、導入した空気を熱交換器１３にて熱交換する。熱交換された空気は、送風機１４を通って、吹出し口１５から室内に送風される。

オゾン発生装置３は、吹出し口１５の近傍に導路パイプ１６を介して設けられており、送風機１４からの風の誘引風によりオゾン発生装置３より発生したオゾンが誘引されて、吹出し口１５から送風機１４の風と共に室内に放出される。

オゾン発生装置３は、図１に示す放電電極１と対向電極２との間に、図２に示す高電圧発生装置４によりマイナスの高電圧が印加され、コロナ放電を発生させてオゾンを発生させるものである。なお、高電圧発生装置４より印加する直流電圧の範囲は−３ｋＶ〜−４
ｋＶとし、かつ、電極間に流れる電流を１μＡ〜３０μＡの範囲となるように設定している。高電圧発生装置４を、上記の電圧と電流に制御することにより、オゾン発生装置３からのオゾンの発生量を除菌や脱臭性能に必要かつ最適なレベルにコントロールし、更にイオンなどの空気帯電を抑制し、壁の汚れを抑えるようにする。

図１に示すように、オゾン発生装置３の放電電極１は先端の尖った針状の電極としており、対向電極２はリング形状の電極としている。

放電電極１、対向電極２の材料は、ステンレス、ニッケル、アルミ、銅、タングステンなどが挙げられるが、ステンレスが、汎用的であり、加工性の面からも望ましい。

放電電極１の形状は、先端が鋭く尖った針形状をしており、鋭く尖っているほど、オゾン発生量が減少する。放電電極１は、径が０．３ｍｍ以上、２ｍｍ以下であれば良い。０．３ｍｍ未満では、先端との差が出にくい。また、２ｍｍより大きいと、加工が難しくなる。

対向電極２の形状は、リング状の形状をしており、放電電極１からの距離が略等しく、対向電極２上で均等な放電をすることができ、効率的な放電が可能となる。対向電極２の板厚は、０．３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であれば良い。０．３ｍｍ未満では、強度が弱くなってしまい、製造過程などで形状が変形しやすいことが問題となってしまう。また、１ｍｍより大きいと、加工がしにくい。

図３（ａ）はオゾン発生装置３の放電間距離と放電電流のグラフであり、図３（ｂ）はオゾン発生装置３の放電間距離と壁帯電のグラフである。

まず、図３（ａ）に示すように、放電電極１の先端部から対向電極２までの距離である放電間距離Ｌを５．５ｍｍから大きくしていくと放電電流が下がり、放電電流が１０μＡ以下となる放電間距離Ｌ７．５ｍｍでは、オゾンの発生量もかなり少なってしまう。また、図３（ｂ）に示すように、放電間距離Ｌを５．５ｍｍから大きくしていくと、壁帯電は、放電間距離Ｌが５．５ｍｍと６．５ｍｍでは変わらないが、放電間距離Ｌを７．５ｍｍにすると空気イオン量が多くなり、壁帯電も急激に大きくなる。よって、放電間距離Ｌは、５．５ｍｍか６．５ｍｍにすることで、壁帯電を抑え、かつ、オゾン量を確保することができる。

また、図４（ａ）はオゾン発生装置３の角度と放電電流のグラフであり、図４（ｂ）はオゾン発生装置３の角度と壁帯電のグラフである。

まず、図４（ａ）に示すように、放電電極１の先端部と対向電極２を最短距離で結ぶ線分と、放電電極１と垂直な線分との角度αを、２０度、５０度、８０度とふると、角度αが２０度と５０度では、放電電流はほとんど変わらないが、角度αを８０度にすると放電電流が１０μＡ以下となってしまい、オゾンの発生量もかなり少なってしまう。また、図４（ｂ）に示すように、角度αを、２０度、５０度、８０度とふると、角度αが２０度と８０度では、空気イオン量が多くなり、壁帯電も大きくなってしまう。よって、角度αは、５０度近辺にすることで、壁帯電を抑え、かつ、オゾン量を確保することができる。

以上のように、本発明にかかるオゾン発生装置は、オゾン量を確保しつつ、かつ、イオン量を抑えることができ、イオンに起因する空気帯電による壁面の汚れを抑制し、オゾンによる除菌や脱臭の効果が期待できるので、エアコン、洗濯機、冷蔵庫、空気清浄機などの家庭用電化製品や車載用などの用途にも適用可能である。

１放電電極
２対向電極
３オゾン発生装置

Claims

放電電極と対向電極との間に所定の電圧を印加しコロナ放電を発生させてオゾンを発生させるオゾン発生装置において、前記放電電極が針電極であり、前記対向電極が前記針電極の軸心を中心とするリング形状の電極であり、かつ前記放電電極の先端部から前記対向電極の任意の点までの距離を５．５ｍｍから６．５ｍｍとしたことを特徴とするオゾン発生装置。
前記放電電極の先端部と前記対向電極を最短距離で結ぶ線分と、前記放電電極と垂直な線分との角度を、４５度から５５度にしたことを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置。