JP2019182670A - オゾン発生装置、空気調和装置、及び、車両 - Google Patents

オゾン発生装置、空気調和装置、及び、車両 Download PDF

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【課題】 振動等による破損のリスクを低減させることができるオゾン発生装置を提供すること。【解決手段】 発光ガスが封入された発光管と、第1電極と、第2電極とを有するエキシマランプを備え、発光管は、第1端部及び第2端部を有する円筒部と、第1端部から連続的に形成され、第1端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第1縮径部と、第2端部から連続的に形成され、第2端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第2縮径部とを有し、第1電極は、第1端部の外周面に設けられており、第2電極は、第2端部の外周面に設けられており、発光管は、円筒部を介して固定されており、第1縮径部上には第1電極が延設されていない、及び/又は、第2縮径部上には第2電極が延設されていないオゾン発生装置。【選択図】 図2

Description

本発明は、オゾン発生装置、空気調和装置、及び、車両に関する。
従来、紫外線ランプを用いたオゾン発生装置が知られている。オゾンを発生させるための紫外線ランプとしては、水銀ランプや、エキシマランプ(例えば、キセノンエキシマランプ)が知られている。
特許文献1には、エバポレータ(蒸発器)の下流側にオゾン発生器を備える自動車用エアコンの除菌装置が開示されており、これにより、エバポレータ表面での細菌の繁殖を防止することが記載されている。
特開2002−103959号公報
しかしながら、オゾン発生装置を振動が多い箇所(例えば、車両)に配置すると、紫外線ランプの破損が生じる可能性がある。紫外線ランプは、発光ガスが封入された構成を有しており、製造上、応力の集中しやすい箇所がある。そのため、振動により応力の集中しやすい部分で特に破損しやすいといった問題がある。
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動等による破損のリスクを低減させることができるオゾン発生装置を提供することにある。
また、本発明は、当該オゾン発生装置を備える空気調和装置を提供することにある。
また、本発明は、当該空気調和装置を備える車両を提供することにある。
本発明者は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係るオゾン発生装置は、
発光ガスが封入された発光管と、第1電極と、第2電極とを有するエキシマランプを備え、
前記発光管は、第1端部及び第2端部を有する円筒部と、前記第1端部から連続的に形成され、前記第1端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第1縮径部と、前記第2端部から連続的に形成され、前記第2端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第2縮径部とを有し、
第1電極は、前記第1端部の外周面に設けられており、
第2電極は、前記第2端部の外周面に設けられており、
前記発光管は、前記円筒部で固定されており、
前記第1縮径部上には前記第1電極が延設されていない、及び/又は、前記第2縮径部上には前記第2電極が延設されていないことを特徴とする。
前記第1縮径部、及び、前記第2縮径部は、その形状的な理由で前記円筒部に比較して応力が集中しやすい。そこで、本発明では、発光管を、前記円筒部で固定することとした。これにより、振動等による破損のリスクを低減させることが可能である。
また、発光管と電極(第1電極、第2電極)との熱膨張率差に起因して、発光管と電極との接触部分には応力が生じることになる。また、発光管が、前記第1電極及び前記第2電極を介して前記円筒部で固定されている場合、発光管において、第1電極及び第2電極と接触している箇所は、振動等の衝撃が伝わり易い部分となる。そこで、本発明では、(1)前記第1縮径部上には前記第1電極を延設させない、(2)前記第2縮径部上には前記第2電極を延設させない、又は、(3)前記第1縮径部上には前記第1電極を延設させず、且つ、前記第2縮径部上には前記第2電極を延設させない、のいずれかの構成とすることとした。これにより、前記第1縮径部、及び/又は、前記第2縮径部に、熱膨張率差に起因する応力や、振動等の衝撃が伝わり難い構造とした。その結果、振動等による破損のリスクを低減させることが可能である。
また、前記エキシマランプは、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、前記エキシマランプは、発光管内に発光ガスを封入し、その後、外周面に電極を設ければよく、製造が容易である。
また、電極が発光管の内部になく、発光管の内部と外部とを電気的に接続する配線が不要であるため、発光管の壁面を貫く部材が存在しない。そのため、エキシマランプの信頼性を高く維持できる。具体的に説明すると、発光管の内部と外部とを電気的に接続するような配線が存在する場合、例えば、高温に晒されると、発光管と配線との熱膨張率差に起因して破損等の問題が生じ得る。しかしながら、本発明に係るエキシマランプによれば、発光管の壁面を貫く部材が存在しないため、このような問題は生じ得ない。
また、前記エキシマランプは、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、前記エキシマランプは、小型のものを製造しやすい。その結果、配置スペースの限られている箇所にも容易に設置可能なものを製造できる。
前記構成においては、前記第1縮径部上には前記第1電極が延設されておらず、且つ、前記第2縮径部上には前記第2電極が延設されていないことが好ましい。
前記第1縮径部上には前記第1電極を延設させず、且つ、前記第2縮径部上には前記第2電極を延設させない構成とすれば、前記第1縮径部、及び、前記第2縮径部の両方に、熱膨張率差に起因する応力や、振動等の衝撃が伝わり難い構造となる。その結果、振動等による破損のリスクをより低減させることが可能である。
前記構成においては、さらに、前記第1電極を覆うよう設けられた第1保護部と、
前記第2電極を覆うよう設けられた第2保護部とを備え、
前記第1保護部と前記第2保護部とは、離間していることが好ましい。
第1電極を第1保護部で覆い、第2電極を第2保護部で覆い、前記第1保護部と前記第2保護部とが離間していると、第1電極と第2電極とは保護部(第1保護部、第2保護部)で覆われ、発光管の管軸方向中央部は、露出する。このような構成とすることにより、発光管から出射する光を大きく遮ることなく、電極(第1電極、第2電極)を保護部(第1保護部、第2保護部)により覆うことができる。これにより、オゾン発生効率を高く維持しつつ、電極がオゾンにより劣化されることを防止できる。また、使用環境に存在する水分が電極部に到達することも避けることができる。
前記構成において、前記エキシマランプは、主発光波長が200nm以下であることが好ましい。
主発光波長が200nm以下であると、主発光波長が200nmより大きい場合に比較して発光管に吸収されやすくなり、発光管にひずみが生じ易くなる。しかしながら、前記構成によれば、応力が集中しやすい縮径部(第1縮径部、及び/又は、第2縮径部)には、電極(第1電極、及び/又は、第2電極)を延設させていない。その結果、破損のリスクをより低減させることが可能である。
また、主発光波長が200nm以下のエキシマランプを用いると、エキシマランプの主発光波長が200nm以下であると、オゾン発生量が多くなる点で優れる。
なお、本明細書において、主発光波長とは、波長300nm以下の波長範囲におけるピーク波長をいう。波長300nm以下の発光スペクトルにおいてピークが1つの場合には、そのピーク波長を主発光波長といい、ピークが複数ある場合には、相対発光強度が最も高いもののピーク波長を主発光波長という。
前記構成においては、車両用であることが好ましい。
前記オゾン発生装置は、振動等による発光管の破損リスクが低減されているため、振動等が多く起こり得る車両用として好適に用いることができる。また、前記オゾン発生装置は、小型化が容易であるため、スペースの限られた車両用として好適に用いることができる。
また、本発明に係る空気調和装置は、
流路と、
前記流路内に設けられた蒸発器と、
前記流路内に設けられた前記オゾン発生装置と、
前記蒸発器の上流側に設けられた送風機とを備えることを特徴とする。
前記構成によれば、前記蒸発器表面で発生した細菌等を、前記オゾン発生装置により発生させたオゾンにより除菌等することができる。これにより、細菌等に起因する悪臭等を抑制することが可能となる。また、前記オゾン発生装置は、振動等による発光管の破損リスクが低減されているため、送風機等の振動を生じ得る部材を備える空気調和装置に好適に用いることができる。
前記構成においては、前記オゾン発生装置が、前記発光管の管軸方向と送風方向とが交差するように配置されていることが好ましい。
前記オゾン発生装置が、前記発光管の管軸方向と送風方向とが交差するように配置されていると、発光管から出射される光により多くの酸素を効率的に処理することができる。
また、本発明に係る車両は、前記空気調和装置を備えることを特徴とする。
前記オゾン発生装置は、振動等による発光管の破損リスクが低減されているため、当該オゾン発生装置を備える空気調和装置も振動等による発光管の破損リスクが低減されている。その結果、前記空気調和装置は、振動等が多く起こり得る車両に好適に搭載される。また、前記オゾン発生装置は、小型化が容易であるため、当該オゾン発生装置を備える空気調和装置も小型とすることができる。その結果、前記空気調和装置は、スペースの限られた車両に好適に搭載される。
前記構成においては、前記オゾン発生装置が、前記車両の床面に垂直な方向と前記発光管の管軸方向とが一致するように配置されていることが好ましい。
前記オゾン発生装置が、前記車両の床面に垂直な方向と前記発光管の管軸方向とが一致するように配置されていると、車両走行時の縦方向のゆれ(鉛直方向のゆれ)により、発光管が破損することを抑制することができる。
本発明によれば、振動等による破損のリスクを低減させることができるオゾン発生装置を提供することができる。また、当該オゾン発生装置を備える空気調和装置を提供することができる。また、当該空気調和装置を備える車両を提供することができる。
本実施形態に係るオゾン発生装置を模式的に示す斜視図である。 図1に示したオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。 (a)は、図1に示したオゾン発生装置が備えるエキシマランプの管軸方向断面図であり、(b)は、そのZ−Z断面図である。 図3(a)に示したエキシマランプが備える発光管の正面図である。 他の実施形態に係るオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。 他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。 他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。 他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。 本実施形態に係る車載用空気調和装置の概念図である。
まず、本発明の一実施形態に係るオゾン発生装置について、図面を参照しつつ、以下説明する。
図1は、本実施形態に係るオゾン発生装置を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示したオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。
図1、図2に示すように、オゾン発生装置10は、筐体12と、エキシマランプ20とを備える。
図3(a)は、図1に示したオゾン発生装置が備えるエキシマランプの管軸方向断面図であり、図3(b)は、そのZ−Z断面図である。図4は、図3(a)に示したエキシマランプが備える発光管の正面図である。
エキシマランプ20は、発光ガスが封入された発光管22と、第1電極24と、第2電極25とを有する。
発光管22は、円筒部30と、第1縮径部33aと、第2縮径部33bとを有する(図4参照)。
円筒部30は、断面がドーナツ状の中空円筒状であり、一方の端(図4では左端)に第1端部31aを有し、他方の端(図4では右端)に第2端部31bを有する。
第1縮径部33aは、第1端部31aから遠ざかる方向(図4では左方向)に、第1端部31aから連続的に形成されている。第1縮径部33aは、第1端部31aから遠ざかるにつれて径が小さくなり、端面34aで閉じられている。
第2縮径部33bは、第2端部31bから遠ざかる方向(図4では右方向)に、第2端部31bから連続的に形成されている。第2縮径部33bは、第2端部31bから遠ざかるにつれて径が小さくなり、端面34bで閉じられている。
なお、端面34a、端面34bは、閉じられていればその形状は、特に限定されず、曲面であっても平面であってもよい。また、閉じる際に生じた突起等が存在していてもよい。
なお、本実施形態では、エキシマランプ20が誘電体バリア放電を利用したエキシマランプである場合について説明するが、本発明においてエキシマランプは、エキシマからの光を出射するランプであればよく、誘電体バリア放電を利用する場合に限定されない。
発光管22の材質としては、特に限定されないが、紫外線を透過する材質であることが好ましく、例えば、石英ガラス等が挙げられる。
前記発光ガスとしては、酸素に照射することによりオゾンを発生させることが可能な波長の光を出射可能とするものであれば特に限定されない。前記発光ガスとしては、キセノン(出射波長:172nm)、塩化クリプトン(出射波長:222nm)、臭化クリプトン(出射波長:207nm)等が挙げられる。
発光ガスの封入方法の一例として、まず、断面がドーナツ状で、両端が開放された中空円筒状の筒を準備する。次に、前記筒の一方の端を熱溶融により閉じる。これにより、縮径部が得られる。次に、一方の端が閉じられた前記筒内を減圧し(好ましくは、真空にし)、前記筒内に発光ガスを導入する。その後、速やかに前記筒の他方の端を熱溶融に閉じる。以上により、発光ガスを発光管22内に封入することができる。
第1電極24は、第1端部31aの外周面に設けられた電極本体部41と、電極本体部41から延伸した延伸部42とを有する。電極本体部41と延伸部42とは同一材料で連続的に形成されている。
延伸部42は、第1端部31aの外周面上から離れる方向に電極本体部41から延伸している。延伸部42は、後述する電装体36に電気的に接続されている。
第2電極25は、第2端部31bの外周面に設けられた電極本体部43と、電極本体部43から延伸した延伸部44とを有する。電極本体部43と延伸部44とは同一材料で連続的に形成されている。
延伸部44は、第2端部31bの外周面上から離れる方向に電極本体部43から延伸している。延伸部44は、後述する電装体36に電気的に接続されている。
電極本体部41及び電極本体部43の形状は特に限定されないが、本実施形態のように、円筒状であることが好ましい。円筒状であれば、より好適に誘電体バリア放電を起こすことができるからである。電極本体部の形状の他の例としては、例えば、断面C字状やコイル状が挙げられる。
電極本体部41及び電極本体部43が発光管22の外周面を被覆する面積としては、始動性の観点から、より大きい方が好ましい。従って、本実施形態のように、円筒状であることが好ましい。
本実施形態では、電極本体部41は、第1縮径部33a上には延設されていない。つまり、第1電極24は、発光管22の円筒部30のみに接しており第1縮径部33aには接していない。また、電極本体部43は、第2縮径部33b上には延設されていない。つまり、第2電極25は、発光管22の円筒部30のみに接しており第2縮径部33bには接していない。
延伸部42及び延伸部44は、材質や厚み等が調整されており、発光管22の重量に耐え、自立可能である。つまり、発光管22は、第1電極24及び第2電極25を介して電装体36に固定されている。
第1電極24、第2電極25の材質としては、特に限定されないが、高温での耐酸化性や耐熱衝撃性の観点から、ステンレス、カンタル(鉄クロム合金)が好ましい。
エキシマランプ20では、第1電極24、第2電極25間に交流の高電圧が印加されると、発光管22内の空間28に誘電体バリア放電が誘起される。そして、これにより発光ガスが励起されて、エキシマ状態となり、エキシマ状態から元の状態(基底状態)に戻るときに、そのエキシマ特有のスペクトルを発光(エキシマ発光)する。
本実施形態に係るオゾン発生装置10においては、発光管22は、第1電極24及び第2電極25を介して固定されている。そのため、発光管22において、第1電極24及び第2電極25と接触している箇所は、振動等の衝撃が伝わり易い部分となる。ここで第1縮径部33a、及び、第2縮径部33bは、その形状的な理由で円筒部30に比較して応力が集中しやすい。そこで、本実施形態では、第1縮径部33a上には第1電極24を延設させず、且つ、第2縮径部33b上には第2電極25を延設させない構成とすることとした。これにより、第1縮径部33a、及び、第2縮径部33bに、振動等の衝撃が伝わり難い構造とした。その結果、振動等による破損のリスクを低減させることが可能である。
また、円筒部30と第1縮径部33aと第2縮径部33bとは、通常、同一材料で連続的に形成されており、第1縮径部33a及び第2縮径部33bは、溶融により閉じられている。第1縮径部33a及び第2縮径部33bが溶融により閉じられているため、製造上の理由により、第1縮径部33aの厚さや第2縮径部33bの厚さを均一とすることは困難である。また、円筒部30の端部(第1端部31a、第2端部31b)から遠ざかるにつれて均一に径を小さくすることは困難である。そのため、第1縮径部31a及び第2縮径部31bは、特に、応力が集中しやすい箇所となる。しかしながら、本実施形態では、上記の通り、第1縮径部33a、及び、第2縮径部33bに、振動等の衝撃が伝わり難い構造とした。その結果、振動等による破損のリスクをより低減させることが可能である。
エキシマランプ20は、主発光波長が200nm以下であることが好ましい。エキシマランプ20の主発光波長を200nm以下とする方法としては、発光ガスを適宜選択する方法が挙げられる。エキシマランプ20の主発光波長が200nm以下であると、オゾン発生量が多くなる点で優れる。また、エキシマランプ20の主発光波長が200nm以下であると、主発光波長が200nmより大きい場合に比較して発光管22に吸収されやすくなり、発光管22にひずみが生じ易くなる。しかしながら、本実施形態に係るオゾン発生装置10によれば、応力が集中しやすい縮径部(第1縮径部33a、及び、第2縮径部33b)には、電極(第1電極24、及び、第2電極25)を延設させていない。その結果、破損のリスクをより低減させることが可能である。
エキシマランプ20は、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、エキシマランプ20は、発光管22内に発光ガスを封入し、その後、第1電極24、及び、第2電極25を設ければよく、製造が容易である。
また、エキシマランプ20は、電極が発光管の内部になく、発光管の内部と外部とを電気的に接続する配線が不要である。従って、発光管22の壁面を貫く部材が存在しない。そのため、エキシマランプ20の信頼性を高く維持できる。
上述の通り、エキシマランプ20は、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、エキシマランプ20は、小型のものを製造しやすい。小型化が容易である観点から、エキシマランプ20の各寸法としては、管軸方向の全長が好ましくは10〜150mm、より好ましくは10〜100mm、さらに好ましくは10〜50mmである。また、電極間距離が、好ましくは3〜130mm、より好ましくは3〜80mm、さらに好ましくは3〜30mmである。なお、前記の電極間距離とは、各電極の最も近い部分同士の距離をいう。また、円筒状である場合、外径が好ましくは3〜20mm、より好ましくは3〜15mm、さらに好ましくは3〜10mmである。また、発光管22の肉厚としては、好ましくは0.1〜2mm、より好ましくは0.1〜1mm、さらに好ましくは0.1〜0.5mmである。
なお、エキシマランプ20の各寸法は、特に小型化の必要がない等の場合には、上記寸法に限定されない。ただし、電極間距離が大きくなると発光管22内で絶縁破壊が起こらなくなる場合があるため、印加電圧との兼ね合いで各寸法を設定することが好ましい。
筐体12は、U字状である。筐体12は、第1電極24を覆うように設けられた第1保護部14aと、第2電極25を覆うように設けられた第2保護部14bとを有する。また、筐体12は、第1保護部14aと第2保護部14bとを接続する接続部16を有する。つまり、筐体12は、第1保護部14aと接続部16と第2保護部14bとが一体的に形成されて、U字状の筐体12を構成している。また、第1保護部14aと第2保護部14bとは、離間している。
オゾン発生装置10では、第1電極24を第1保護部14aで覆い、第2電極25を第2保護部14bで覆い、第1保護部14aと第2保護部14bとが離間しているため、第1電極24と第2電極25とは保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)で覆われ、発光管22の管軸方向中央部は、露出する。このような構成とすることにより、発光管22から出射する光を大きく遮ることなく、電極(第1電極24、第2電極25)を保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)により覆うことができる。これにより、オゾン発生効率を高く維持しつつ、電極がオゾンにより劣化されることを防止できる。また、使用環境に存在する水分が電極部に到達することも避けることができる。
保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)には、発光管22の管径に対応する開口18が形成されている。保護部14に発光管22の管径に対応する開口18が形成されているため、開口18に発光管22を配置させることができる。また、開口18は、発光管22の管径に対応する開口であるため、筐体12外で発生したオゾンが極力、筐体12内に進入することを防止することができる。
発光管22と接続部16とは、離間しており、発光管22と接続部16との間に通風領域32が形成されている。発光管22と接続部16とが離間され、通風領域32が形成されているため、発光管22から出射される光を、発光管22の全方向から効率よく酸素に当てることができ、オゾンの発生量をより多くすることができる。また、発光管22と接続部16とが離間しているため、接続部16が発光管22から出射される光により劣化することを防止することができる。つまり、通風領域32において発光管22から出射される光が酸素に当たり、前記光が弱められるため、接続部16の劣化を防止することができる。
発光管22と接続部16との離間距離としては、接続部16の劣化防止、及び、オゾン発生量増加の観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは5mm以上、さらに好ましくは10mm以上である。また、前記離間距離は、オゾン発生装置10の小型化の観点から、好ましくは30mm以下、より好ましくは25mm以下、さらに好ましくは20mm以下である。なお、発光管と接続部との離間距離とは、発光管と接続部との最も近い部分同士の距離をいう。
図2に示すように、筐体12内には、インバータ等のエキシマランプに給電するための電装体36が収容されている。電装体36には、第1電極24及び第2電極25が直接接続され、電装体36に第1電極24及び第2電極25が固定されている。
電装体36が筐体12内に収容されているため、電装体36が外部ノイズに影響を受けることを防止できる。また、電装体36から発し得るノイズが外部に漏れることを防止できる。筐体12の内面には、従来公知の電磁波シールド層(例えば、電磁波シールド用のフィルム等)が設けられていてもよい。
以上、オゾン発生装置10について説明した。
上述した実施形態では、第1縮径部33a上には第1電極24が延設されておらず、且つ、第2縮径部33b上には第2電極25が延設されていない場合について説明した。すなわち、第1縮径部と第2縮径部との両方について、電極が延設されていない場合について説明した。しかしながら、本発明は、この例に限定されず、第1縮径部と第2縮径部とのうち、いずれか一方の縮径部上には、電極が延設されており、他方の縮径部上には、電極が延設されていない構成であってもよい。電極が延設されていない側の縮径部において、破損のリスクを低減させることが可能であるからである。
ここで、発光管に発光ガスを封入する際に、最後に閉じる側の縮径部を第2縮径部と呼ぶことにする。第2縮径部は、製造上の理由で、第1縮径部と比較して厚さが不均一となり易く、均一に径を小さくすることも困難である。そのため、第2縮径部は、第1縮径部と比較して、破損しやすい箇所となる。そこで、第1縮径部と第2縮径部とのうち、いずれか一方の縮径部上には、電極が延設されており、他方の縮径部上には、電極が延設されていない構成とする場合には、第2縮径部上に第2電極が延設されていない構成とすることが好ましい。
図5は、他の実施形態に係るオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。
図5に示すオゾン発生装置50は、第1電極及び第2電極の構成が異なる点、第1電極と電装体とを接続する方法が異なる点、第2電極と電装体とを接続する方法が異なる点、及び、固定部材58が設けられている点でオゾン発生装置10と相違し、その他の点で共通する。そこで、以下では、異なる点について主に説明し、共通する点については、その説明を省略する。なお、オゾン発生装置10と共通する構成については、同一の符号を付することとする。
図5に示すオゾン発生装置50は、筐体12と、エキシマランプ52とを備える。筐体12については、すでに説明したのでここでの説明は省略する。
エキシマランプ52は、発光ガスが封入された発光管22と、第1電極54と、第2電極55とを有する。発光管22については、すでに説明したのでここでの説明は省略する。
第1電極54は、第1端部31aの外周面に設けられている。第2電極55は、第2端部31bの外周面に設けられている。なお、第1電極54、第2電極55には、第1電極24、第2電極25のような延伸部は存在しない。
第1電極54及び第2電極55の形状は特に限定されないが、本実施形態のように、円筒状であることが好ましい。円筒状であれば、より好適に誘電体バリア放電を起こすことができるからである。第1電極54及び第2電極55の形状の他の例としては、例えば、断面C字状やコイル状が挙げられる。
第1電極54及び第2電極55の材質としては、特に限定されないが、高温での耐酸化性や耐熱衝撃性の観点から、ステンレス、カンタル(鉄クロム合金)が好ましい。
第1電極54と電装体36とは、配線56により電気的に接続されている。また、第2電極55と電装体36とは、配線56により電気的に接続されている。
保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)内には、第1縮径部33a及び第2縮径部33bに触れない態様で、固定部材58が充填されている。これにより、発光管22は、電極(第1電極24、第2電極25)と固定部材58とを介して筐体12に固定されている。この際、固定部材58は、応力の集中しやすい第1縮径部33a及び第2縮径部33bに接触していないため、破損のリスクを低減することができる。
固定部材58としては、電極(第1電極、第2電極)を、オゾン発生装置を構成するいずれかの部材に固定できるものであれば特に限定されないが、例えば、従来公知の無機系接着剤やシリコン樹脂等が挙げられる。
以上、オゾン発生装置50について説明した。
上述の実施形態では、固定部材58が保護部14にのみ充填されている場合について説明したが、保護部14以外の箇所(例えば、接続部16)にも充填されていてもよい。
上述した実施形態では、発光管22の縮径部(第1縮径部33a、第2縮径部33b)に対向する位置には、固定部材58を配置せず、縮径部からの光が直接に保護部の内壁に到達する構成について説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、縮径部と保護部の内壁との間にも、縮径部に触れない態様で、固定部材が充填されていてもよい。この場合、発光管の縮径部から出射される光が保護部の内壁に到達するのを緩和することができ、前記光による前記内壁の劣化を抑制することができる。
上述した実施形態では、固定部材58が電極(第1電極54、第2電極55)だけでなく、発光管22にも触れる態様で保護部14内に充填されている構成について説明した。しかしながら、本発明においてはこの例に限定されず、固定部材は、電極のみに接触しており、発光管には接触していない態様で保護部内に充填されていてもよい。
また、固定部材は、第1電極、第2電極のうち、一方の電極のみに接触しており、他方の電極には、接触していない態様で保護部内に充填されていてもよい。少なくとも、一方の電極が固定部材を介して固定されていれば、発光管をオゾン発生装置に固定できるからである。
このように、本発明における発光管の固定は、オゾン発生装置10のように、電極(第1電極、第2電極)を介して直接固定されていてもよく、オゾン発生装置50のように、電極とさらに他の部材(例えば、固定部材50)とを介して固定されていてもよい。
上述した実施形態では、発光管の円筒部が、第1電極及び第2電極を介して固定されている場合について説明した。しかしながら、本発明においては、発光管が円筒部で固定されていればよく、第1電極及び第2電極を介して固定される場合に限定されない。以下、発光管の円筒部が、第1電極及び第2電極を介さないで固定されている例について図6、図7を参照しつつ説明する。
図6は、他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。
図6に示すオゾン発生装置60は、固定部材62が電極(第1電極54、第2電極55)に接触しない態様で保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)内に充填されている。つまり、オゾン発生装置60においては、発光管52の円筒部30が、固定部材62を介して筐体12に固定されている。なお、オゾン発生装置60は、上記点を除いては、オゾン発生装置50と共通するから、ここでの説明は省略する。なお、オゾン発生装置50と共通する構成については、同一の符号を付した。
図7は、他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。
図7に示すオゾン発生装置65は、固定部材が保護部14(第1保護部14a、第2保護部14b)内に充填されていない。つまり、オゾン発生装置65においては、発光管52の円筒部30が、開口18を介して筐体12に固定されている。なお、オゾン発生装置65は、上記点を除いては、オゾン発生装置50と共通するから、ここでの説明は省略する。なお、オゾン発生装置50と共通する構成については、同一の符号を付した。
上述した実施形態では、オゾン発生装置が筐体を備える場合について説明した。しかしながら、本発明においてオゾン発生装置は、筐体を備えていなくてもよい。以下、この例について図8を参照しつつ説明する。
図8は、他の実施形態に係るオゾン発生装置を説明するための模式図である。
図8に示すオゾン発生装置70は、筐体を備えない点でオゾン発生装置50と相違し、その他の点で共通する。そこで、以下では、異なる点について主に説明し、共通する点については、その説明を省略する。なお、オゾン発生装置50と共通する構成については、同一の符号を付することとする。
図8に示すオゾン発生装置70は、エキシマランプ52を備える。エキシマランプ52については、すでに説明したのでここでの説明は省略する。
エキシマランプ52は、オゾンを発生させたい空間74に発光管22が露出するように、設置対象72上に固定されている。エキシマランプの設置対象72への固定方法としては、特に限定されないが、例えば、電極(第1電極54、第2電極55)を接着剤等で設置対象72に固定する方法などが挙げられる。設置対象72の空間74とは反対側の空間76には、電装体36が設置されている。第1電極54と電装体36とは、設置対象72に設けられた貫通孔に挿通された配線56により電気的に接続されている。また、第2電極55と電装体36とは、設置対象72に設けられた貫通孔に挿通された配線56により電気的に接続されている。このように、オゾン発生装置は、筐体を備えず、エキシマランプと、電装体とを備える構成であってもよい。
なお、設置対象72としては、例えば、後述する車載用空気調和装置80の空調ダクト82の壁面が挙げられる。この場合、エキシマランプ52は、空調ダクト82内に配置し、電装体36は、例えば、空調ダクト82外に配置すればよい。
次に、オゾン発生装置を備える車載用空気調和装置について説明する。
図9は、本実施形態に係る車載用空気調和装置の概念図である。図9に示すように、車載用空気調和装置80は、空調ダクト82を有しており、空調ダクト82内に流路84が形成されている。
空調ダクト82の入り口には、外気吸入モードと内気循環モードとを切り替えるためのインテークドア92が設けられている。
インテークドア92の下流側には、車外から空気を吸入するための送風機86が設けられている。送風機86により矢印94方向に空気を送ることができる。
送風機86の下流には送風機86からの空気を冷却するための蒸発器(エバポレータ)88が設けられている。
蒸発器88の下流にはエアミックスドア96が設けられている。エアミックスドア96は、蒸発器88を通過した空気をそのままキャビン内に導入するか、又は、ヒータ90を通過した後にキャビン内に導入するかを切換えるためのものである。
エアミックスドア96の下流には蒸発器88を通過した空気を加熱するためのヒータ90が設けられている。
送風機86と蒸発器88の間(蒸発器88よりも上流側)には、オゾン発生装置10が設けられている。オゾン発生装置10は、発光管22の管軸方向と送風方向とが交差するように配置されている。オゾン発生装置10が、発光管22の管軸方向と送風方向とが交差するように配置されているため、発光管22から出射される光により多くの酸素を効率的に処理することができる。
空調ダクト82の出口側(図9では右側)の上部にはデフロスタノズル98、中央にはベント吹出しノズル100、下部(足下)にはヒータ吹出しノズル102が設けられている。各ノズル98、100、102にはモードドア98a、100a、102aがそれぞれ開閉自在に設けられている。
オゾン発生装置10は、振動等による発光管22の破損リスクが低減されているため、当該オゾン発生装置10を備える車載用空気調和装置80も振動等による発光管の破損リスクが低減されている。その結果、車載用空気調和装置80は、振動等が多く起こり得る車両に好適に搭載される。また、車載用空気調和装置80によれば、蒸発器88表面で発生した細菌等を、オゾン発生装置10により発生させたオゾンにより除菌等することができる。これにより、細菌等に起因する悪臭等を抑制することが可能となる。
上述した実施形態では、車載用空気調和装置80の流路84内に、上流側から順に、送風機86、蒸発器88、ヒータ90、オゾン発生装置10が配置されている場合について説明した。しかしながら、本発明においては、蒸発器表面で発生した細菌等を、オゾン発生装置により発生させたオゾンにより除菌等することができるのであれば、配置順はこの例に限定されない。蒸発器に付着した細菌や悪臭物質等を効率よくオゾンで除菌、分解等できる観点から、オゾン発生装置は、蒸発器よりも上流側に配置されていることが好ましい。
上述した実施形態では、本発明の空気調和装置が、車載用である場合について説明したが本発明の空気調和装置の用途は車載用に限定されない。前記オゾン発生装置は、振動等による発光管の破損リスクが低減されているため、送風機等の振動を生じ得る部材を備えるあらゆる用途の空気調和装置に好適に用いることができる。
次に、空気調和装置を備える車両について説明する。
本実施形態に係る車両は、空気調和装置80を備える。空気調和装置80は、オゾン発生装置10が、車両の床面に垂直な方向と発光管22の管軸方向とが一致するように配置されている。前記車両の床面に垂直な方向と発光管22の管軸方向とが一致するように配置されているため、車両走行時の縦方向のゆれ(鉛直方向のゆれ)により、発光管が破損することを抑制することができる。ただし、本発明における車両はこの例に限定されず、オゾン発生装置を有する空気調和装置を備えていれば、特に限定されない。
オゾン発生装置10は、小型化が容易であるため、オゾン発生装置10を備える空気調和装置80も小型とすることができる。その結果、空気調和装置80は、スペースの限られた車両に好適に搭載される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
10、50、60、65、70 オゾン発生装置
12 筐体
14 保護部(第1保護部14a、第2保護部14b)
16 接続部
18 開口
20 エキシマランプ
22 発光管
24 第1電極
25 第2電極
28 空間
30 円筒部
31a 第1端部
31b 第2端部
33a 第1縮径部
33b 第2縮径部
34a、34b 端面
32 通風領域
36 電装体
41 電極本体部
42 延伸部
43 電極本体部
44 延伸部
72 設置対象
74 空間
80 車載用空気調和装置
84 流路
86 送風機
88 蒸発器
90 ヒータ

Claims (9)

  1. 発光ガスが封入された発光管と、第1電極と、第2電極とを有するエキシマランプを備え、
    前記発光管は、第1端部及び第2端部を有する円筒部と、前記第1端部から連続的に形成され、前記第1端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第1縮径部と、前記第2端部から連続的に形成され、前記第2端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第2縮径部とを有し、
    第1電極は、前記第1端部の外周面に設けられており、
    第2電極は、前記第2端部の外周面に設けられており、
    前記発光管は、前記円筒部を介して固定されており、
    前記第1縮径部上には前記第1電極が延設されていない、及び/又は、前記第2縮径部上には前記第2電極が延設されていないことを特徴とするオゾン発生装置。
  2. 前記第1縮径部上には前記第1電極が延設されておらず、且つ、前記第2縮径部上には前記第2電極が延設されていないことを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置。
  3. 前記第1電極を覆うよう設けられた第1保護部と、
    前記第2電極を覆うよう設けられた第2保護部とを備え、
    前記第1保護部と前記第2保護部とは、離間していることを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン発生装置。
  4. 前記エキシマランプは、主発光波長が200nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のオゾン発生装置。
  5. 車両用であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載のオゾン発生装置。
  6. 流路と、
    前記流路内に設けられた蒸発器と、
    前記流路内に設けられた請求項1〜5のいずれか1に記載のオゾン発生装置と、
    前記蒸発器の上流側に設けられた送風機とを備えることを特徴とする空気調和装置。
  7. 前記オゾン発生装置が、前記発光管の管軸方向と送風方向とが交差するように配置されていることを特徴とする請求項6に記載の空気調和装置。
  8. 請求項6又は7に記載の空気調和装置を備えることを特徴とする車両。
  9. 前記オゾン発生装置が、前記車両の床面に垂直な方向と前記発光管の管軸方向とが一致するように配置されていることを特徴とする請求項8に記載の車両。
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