JP2022062332A - オゾン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体の導入口や放出口からの前記紫外線の漏洩防止と、オゾンの発生効率向上を、簡単且つ低コストの構成で実現するオゾン発生装置を提供する。【解決手段】 導入口３２ａ及び３２ｂを持つ下位空間Ｓ１内に、仕切板１３の透孔１３ａを介して空気を上位空間Ｓ２に送るファンモーター２１を設ける。放出口３１ａを持つ上位空間Ｓ２内に、オゾン発生用紫外線を放射する紫外線ランプ２４をファンモーター２１と重なる位置に設け、遮光板２５を紫外線ランプ２４と重なる位置に設ける。仕切板１３で、上位空間Ｓ２内での紫外線ランプ２４からの紫外線を遮光して、導入口３２ａ及び３２ｂからの漏洩を防止する。遮光部材２５で、上位空間Ｓ２内での前記紫外線の放出口３１ａからの漏洩を防止し、且つ、紫外線ランプ２４の周囲の空気の流れを制御する。仕切板１３と遮光板２５の間での前記紫外線の照射によりオゾンを集中的に発生させる。【選択図】 図２

Description

本発明は、殺菌、脱臭等に使用されるオゾン発生装置に関し、さらに言えば、筐体内に設置された紫外線ランプを用いて、前記筐体の導入口から前記筐体内に導入された空気中の酸素から所望濃度のオゾンを発生させ、発生したオゾンを空気と共に前記筐体の放出口から外部に吹き出すように構成されたオゾン発生装置に関する。

紫外線ランプは、通電により特定波長の紫外線を放射するランプであり、空気殺菌や脱臭等、種々の目的で以前から使用されている。例えば、波長２５３．７ｎｍの紫外線は、その照射により細菌やウィルス等の微生物を死滅させる作用（殺菌作用）を持つ。また、波長１８４．９ｎｍの紫外線は、空気に照射することにより発生するオゾンの働きにより、悪臭成分を破壊する作用（脱臭作用）だけでなく、細菌やウィルス等の微生物を死滅させる作用（殺菌作用）を持つ。

筐体内に設置された紫外線ランプが放射する紫外線を、前記筐体内に導入した空気に照射してオゾンを発生させ、発生したオゾンを前記空気と共に前記筐体から外部に放出するように構成されたオゾン発生装置は、以前から知られている。

例えば、特許文献１に開示されたオゾン脱臭装置は、基体の所定箇所に、オゾンを発生可能な波長の紫外線を放射する紫外線ランプを配置し、前記基体に前記紫外線ランプを包囲するカバーを設置した構成を有している。前記基体と前記カバーは、前記紫外線ランプを収容する筐体を構成する。そして、前記紫外線ランプにより前記筐体内の空気に紫外線を照射することで、前記筐体内にオゾンを発生させるようにしている。前記紫外線ランプの周囲には、空気流発生手段により、前記紫外線ランプの周囲で発生したオゾンを前記紫外線ランプから遠ざける空気流が発生するようになっている。

前記空気流発生手段は、例えば、前記カバーと、前記カバーの上面部と下面部にそれぞれ設けられた通気口とから構成され、前記紫外線ランプの作動時の発熱により、前記カバー内に前記下面部の通気口から前記上面部の通気口に向かって流れる上昇気流が、前記空気流として使用される。前記空気流発生手段は、送風ファンから構成することもでき、この場合は、前記空気流が、前記カバーの相対する一組の面部に設けられた一方の通気口から他方の通気口に向かって流れるように構成される。

以上のような構成を持つ特許文献１のオゾン脱臭装置では、前記空気流発生手段によって、前記紫外線ランプの周囲で発生したオゾンを前記紫外線ランプから遠ざける空気流が発生するため、前記紫外線ランプから放射された紫外線により空気から発生するオゾンの一部が、その紫外線や前記紫外線ランプが発生する熱によって分解してしまうのを抑制しつつ、十分な量のオゾンを大気中に拡散できる、とされている（要約、請求項１～６、図１～図４、段落０００６～００４３参照）。

また、特許文献２に開示された脱臭殺菌装置では、導入口と放出口を設けた筐体の内部に、オゾンを発生可能な波長の紫外線を放射する紫外線ランプを配置し、前記紫外線ランプから放射される紫外線を前記筐体内に導入した空気に照射することで、前記筐体内にオゾンを発生するように構成している。この点は、上述した特許文献１に記載のオゾン脱臭装置と同様である。前記筐体内には、外部の空気を前記紫外線ランプの周囲に送風して循環させるためのファンが設置されており、前記紫外線ランプの周囲で発生するオゾンが空気と共に流動するようにしている。前記紫外線ランプは、例えば石英製の放電容器の外面に酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）等からなる光学的干渉膜が被覆されていて、オゾンを発生させる波長１８５ｎｍの紫外線の透過光量が、殺菌作用を持つ波長２５４ｎｍの紫外線の透過光量に対して、透過光量比が微量（例えば２％）となるように調整されている。

以上のような構成を持つ特許文献２の脱臭殺菌装置では、前記紫外線ランプが、波長１８５ｎｍの紫外線の透過光量が波長２５４ｎｍの紫外線の透過光量に対して微量（例えば２％）となるように構成されているため、特別な制御装置を付加することなく、安価且つ簡単な構成で確実に過剰なオゾンの発生を抑止できる、とされている（要約、図１、段落０００４～００１７参照）。

特開平９－２４０９２号公報 特開２００２－１０２３２６号公報

ところで、上述した特許文献１に記載のオゾン脱臭装置では、前記紫外線ランプの周囲で発生したオゾンを前記紫外線ランプから遠ざける空気流が存在するから、前記紫外線ランプの周囲で発生したオゾンを迅速に前記紫外線ランプから遠ざけることができ、したがって、前記オゾンが前記紫外線ランプから放射される紫外線と熱を受け取る時間が短縮され、その結果として、前記オゾンの一部の分解が抑制される。また、特許文献２に記載の脱臭殺菌装置では、常時、波長２５４ｎｍの紫外線の光量に対して、オゾンを発生させる波長１８５ｎｍの紫外線の光量を相対的に小さくされているため、過剰なオゾンの発生が確実に抑止される。

しかし、特許文献１のオゾン脱臭装置及び特許文献２の脱臭殺菌装置のいずれにおいても、前記筐体に設けられた空気の導入口とオゾン（オゾン含有空気）の放出口からの前記紫外線の漏洩を防止する方策や、前記紫外線照射により発生するオゾン量や前記放出口から放出されるオゾン量を制御する方策については、何ら考慮されていない。

すなわち、前記筐体内において前記紫外線ランプから放射された前記紫外線は、適切な漏洩防止策をとらないと、前記筐体に設けられた前記導入口や前記放出口からその外部に漏洩する恐れがあるが、漏洩した前記紫外線は目や皮膚の炎症等、人体に種々の障害を惹起するから、前記紫外線の漏洩は確実に防止する必要がある。そのための方策としては、前記筐体内に適切な紫外線漏洩防止部材を設置することが考えられるが、それを設置する際には、以下に述べるように、工夫が必要である。

例えば、特許文献１のオゾン脱臭装置のように、直線状の前記紫外線ランプの全周を覆う略筒状のカバーを、紫外線漏洩防止部材として設ければ、前記紫外線ランプの全周から放射される紫外線が前記筐体の外面にある前記導入口や前記放出口に到達するのを容易に防止することができる。この場合、前記紫外線ランプの両端部以外の全周が前記カバーで覆われるため、前記導入口や前記放出口の形成位置にほとんど制限はない。しかし、前記カバーを設けると、前記筐体内で前記紫外線が照射される対象が、前記紫外線ランプと前記カバーとの間の隙間を流動する一部の空気に限定されてしまう。前記カバーの外側にある空気には、前記紫外線は照射されないからである。その結果、前記紫外線の照射により単位時間に発生するオゾン量は、前記カバーを設けていない場合よりも減少する。これに対し、前記紫外線ランプと前記カバーとの間の隙間を流動する空気の流速を減少させて、前記空気への照射紫外線量を増加させることが考えられるが、そうすると紫外線によるオゾンの部分的分解も増加することになるから、好ましくない。

以上述べたところから分かるように、前記紫外線ランプの全周を覆う略筒状の前記カバーを紫外線漏洩防止部材として設けると、それを設けない場合に比べて、所望のオゾン量を発生させるために、前記紫外線ランプから放射される紫外線強度を増加させたり、前記隙間を広げて前記紫外線ランプと前記カバーとの間の隙間を流動する空気量を増加させたりすることが必要となる。このため、これらの要求が生じないように、前記カバーの形状と、前記カバーと前記紫外線ランプと前記送風ファンの間の位関関係を選定する必要がある。つまり、前記導入口や前記放出口からの紫外線の漏洩を防止するためは、紫外線漏洩防止部材の形状と共に、その紫外線漏洩防止部材と前記紫外線ランプと前記送風ファンの間の位関関係をも、発生させたい単位時間当たりオゾン量を考慮して選定することが必要なのである。しかも、それをできる限り簡単且つ低コストの構成で実現することが望まれる。

また、前記筐体の前記放出口から放出される単位時間当たりオゾン量（オゾン流量）は、前記筐体内で発生する単位時間当たりオゾン量（オゾン発生量）でほぼ決定される。前記筐体内でのオゾン発生量は、前記筐体内（主として前記紫外線ランプの近傍）を流動する空気への単位時間当たり紫外線照射量に依存するから、前記紫外線ランプの単位時間当たり放射紫外線量と、前記送風ファンの風量（単位時間当たりに移動する空気量）とを適切に選定することで、所望のオゾン発生量は実現することができる。この場合、オゾンの発生をできるだけ効率よく行える構造とするのが好ましいのは言うまでもないが、その構造はできる限り簡単且つ低コストであることが望ましい。

さらに、上記のようにして実現された前記筐体内でのオゾン発生量は、前記紫外線ランプの近傍が最も高く、前記紫外線ランプから遠ざかるにつれて少しずつ低下する。これは、前記紫外線ランプから遠ざかるにつれて、前記紫外線ランプからの放射紫外線強度が少しずつ低下するからである。前記筐体内でのオゾン発生量は、できるだけ高い値のままで維持して、前記放出口から前記筐体の外部に放出されるようにするのが好ましい。

また、前記筐体に前記放出口が複数個設けられていると、異なる位置から異なる方向に同時にオゾンが放出されることが多くなるが、この場合には、前記放出口の位置やその放出方向によって、放出される単位時間当たりオゾン量が大きく異なることがないようにする必要がある。そのような事態が生じると、同一室内においても、オゾン発生装置との相対位置によって存在するオゾン総量が大きく変動することになり、結果として、場所によってオゾン処理の効果が強く出る箇所やその効果が薄い箇所、さらにはその効果が出ない箇所が生じることになり、問題が生じるからである。よって、複数の前記放出口から放出される単位時間当たりのオゾン量のバラツキは、できるだけ小さく抑えられていることが望ましい。

本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、筐体内で紫外線を空気に照射することによって前記筐体内で所望の単位時間当たりオゾン量を発生させながら、前記筐体の導入口や放出口を介して前記紫外線が前記筐体の外部に漏洩するのを簡単且つ低コストの構成で確実に防止することが可能なオゾン発生装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、筐体内で紫外線を空気に照射することによって前記筐体内でオゾンを発生させる際に、前記オゾンの発生効率を簡単且つ低コストの構成で高めることができるオゾン発生装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、筐体内での所望の単位時間当たりオゾン量をほぼそのまま維持して、前記筐体の放出口から放出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。

本発明のさらに他の目的は、筐体に複数の放出口が設けられている場合に、簡単且つ低コストの構成で、前記複数の放出口から放出される単位時間当たりオゾン量のバラツキを抑制することができるオゾン発生装置を提供することにある。

ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかである。

（１） 本発明のオゾン発生装置は、
紫外線遮光性を有する筐体と、
前記筐体に固定され、且つ、前記筐体の内部空間を第１空間（例えば、下位空間）と第２空間（例えば、上位空間）に分割する、紫外線遮光性を有する仕切部材（例えば仕切板）と、
前記第１空間内において前記仕切部材に固定された、前記仕切部材に形成された１又は複数の透孔を介して前記第１空間内の空気を前記第２空間に流動させる１又は複数のファン（送風機）と、
前記第２空間内において、前記１又は複数のファンと重なる位置で前記仕切部材に沿って延在するようにして前記仕切部材に係止された、オゾンを発生可能な波長の紫外線を放射する１又は複数の紫外線ランプと、
前記第２空間内において、前記１又は複数のファン及び前記１又は複数の紫外線ランプと重なる位置で，前記１又は複数の紫外線ランプの近傍に所定の隙間をあけて固定された、紫外線遮光性を有する遮光部材とを備え、
前記筐体には、外部の空気を前記第１空間内に導入するための、前記第１空間に連通する１又は複数の導入口と、前記第２空間内にあるオゾン含有空気を前記筐体の外部に放出するための、前記第２空間に連通する１又は複数の放出口とが形成されており、
前記仕切部材は、前記第２空間内で前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の導入口を介して前記第１空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能を持ち、
前記遮光部材は、前記第２空間内で前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能と、前記１又は複数の紫外線ランプの周囲における空気の流れ（流動状態）を制御する機能とを持ち、
前記第２空間内において、前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を前記仕切部材と前記遮光部材の間の中間領域を流動する空気に照射することによりオゾンを発生させると共に、前記中間領域の外部にある空気に前記紫外線を照射することによりオゾンを発生させ、
前記第２空間内で発生した前記オゾンを含有する空気を、その流れを前記遮光部材によって制御しながら前記１又は複数の放出口を介して前記筐体の外部に放出するようにしたことを特徴とするものである。

本発明のオゾン発生装置では、上述したように、前記仕切部材に、前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の導入口を介して前記第１空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能を持たせており、また、前記遮光部材に、前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能を持たせている。したがって、前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線が、前記導入口や前記放出口から前記筐体の外部に漏洩するのを確実に防止することができる。また、そのために必要なのは、前記仕切部材と前記遮光部材だけであるから、前記導入口や前記放出口からの紫外線の漏洩防止を、簡単且つ低コストの構成で実現することができる。

また、前記第１空間内において前記仕切部材に固定された前記１又は複数のファンの送風作用により、前記仕切部材に形成された前記１又は複数の透孔を介して前記第１空間内の空気を前記第２空間に流動させるようにしているので、前記第２空間内で前記１又は複数の紫外線ランプにより紫外線を空気に照射することによって前記中間領域内で発生したオゾンは、前記空気の流動に伴って速やかに前記１又は複数の紫外線ランプから遠ざけられる。このため、前記中間領域内で発生した前記オゾンの一部が、前記１又は複数の紫外線ランプから生じる紫外線や熱に起因して分解されるのを、抑制することができる。そこで、前記中間領域内を流動する空気への紫外線照射と前記中間領域外にある空気への紫外線照射によって、所望の単位時間当たりオゾン量が発生するように、前記１又は複数のファンの風量（単位時間当たりに移動する空気量）と前記１又は複数の紫外線ランプの単位時間当たり放射紫外線量を選定しておけば、前記筐体内で所望の単位時間当たりオゾン量を発生させることが容易にできる。しかも、これは、前記仕切部材の前記第１空間側と前記第２空間側に、前記１又は複数のファンと前記１又は複数の紫外線ランプをそれぞれ配置し、且つ、前記第２空間内において前記１又は複数のファン及び前記１又は複数の紫外線ランプと重なる位置で、前記１又は複数の紫外線ランプの近傍に所定の隙間をあけて前記遮光部材を固定する、という簡単且つ低コストの構成で実現される。

さらに、前記１又は複数の紫外線ランプは、紫外線遮光性を有する前記仕切部材と紫外線遮光性を有する前記遮光部材とによって挟まれた形で、前記仕切部材に係止されているので、前記１又は複数のファンの送風作用によって前記第１空間から前記第２空間に送り込まれた空気は、前記仕切部材と前記遮光部材とによって挟まれた前記中間領域を流動してから、前記中間領域の外部に流出する。この時、前記１又は複数の紫外線ランプから放射された紫外線は、主として前記中間領域を流動する前記空気に対して照射されてオゾンを発生すると同時に、前記中間領域の外部にある空気に対しても付随的又は付加的に照射されてオゾンを発生する。このため、前記仕切部材と前記遮光部材によって前記中間領域を形成しない場合（従来技術）よりも、オゾンの発生効率を高めることができる。しかも、これは、前記第２空間内において前記１又は複数のファン及び前記１又は複数の紫外線ランプと重なる位置で、前記１又は複数の紫外線ランプの近傍に所定の隙間をあけて前記遮光部材を固定する、という簡単且つ低コストの構成で実現される。よって、前記筐体内で紫外線を空気に照射することによって前記筐体内でオゾンを発生させる際に、前記オゾンの発生効率を簡単且つ低コストの構成で高めることができる。

さらに、上述したようにして前記第２空間内で発生した前記オゾンを含有する空気を、その流れを前記遮光部材によって制御しながら前記１又は複数の放出口を介して前記筐体の外部に放出するようになっているので、前記筐体内での所望の単位時間当たりオゾン量をほぼそのまま維持して、前記筐体の前記１又は複数の放出口から放出させることができる。

さらに、上述したようにして前記第２空間内で発生した前記オゾンを含有する空気を、その流れを前記遮光部材によって制御しながら前記１又は複数の放出口を介して前記筐体の外部に放出するようになっているので、前記筐体に前記放出口が複数個設けられている場合でも、簡単且つ低コストの構成で、前記複数の放出口から放出される単位時間当たりオゾン量のバラツキを抑制することができる。

（２） 本発明のオゾン発生装置の好ましい例では、前記中間領域が、前記第２空間内において前記遮光部材と前記仕切部材との重なり部分で画定され、且つ、その側面が開放された領域（例えば略箱状領域）とされており、
前記第２空間内において、前記１又は複数のファンの送風作用により前記中間領域を流動する空気は、前記仕切部材と前記遮光部材の間に配置された前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、それと同時に、前記中間領域の外部にある空気も、前記紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、
前記中間領域内の空気から発生した前記オゾンと、前記中間領域の外部にある空気から発生した前記オゾンの双方を含有する空気が、前記１又は複数のファンの送風作用により、前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に放出されるように構成される。

（３） 本発明のオゾン発生装置の他の好ましい例では、前記１又は複数のファンは、前記仕切部材の対応する前記１又は複数の透孔と重なり合っており、
前記仕切部材の前記１又は複数の透孔は、前記１又は複数の紫外線ランプと重なり合っており、
前記１又は複数のファンの送風作用により前記１又は複数の透孔を通って前記第１空間から前記第２空間に到達した空気は、前記１は複数の紫外線ランプの周囲を流動してから前記遮光部材に衝突し、前記遮光部材によって反射してから前記中間領域内を流動するように構成される。

（４） 本発明のオゾン発生装置のさらに他の好ましい例では、前記１又は複数の放出口が、前記筐体の前記遮光部材と重なり合う位置に配置されており、
前記中間領域内で発生した前記オゾンを含有する空気が、前記１又は複数のファンの送風作用により、前記遮光部材の全外縁を通って前記中間領域の外部に流動した後、前記１又は複数の放出口の近傍まで流動してから、前記第２空間から前記１又は複数の放出口から前記筐体の外部に放出されるように構成される。

（５） 本発明のオゾン発生装置のさらに他の好ましい例では、前記遮光部材と前記１又は複数の紫外線ランプと前記仕切部材と前記１又は複数のファンが、それぞれ、前記筐体内においてほぼ水平に配置されており、
前記１又は複数の放出口が、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体の上面に配置されており、
前記筐体内の下位に配置された前記第１空間内の空気が、前記１又は複数のファンの送風作用によって上方に送られて前記筐体内の上位に配置された前記第２空間に到達すると、前記中間領域に入り込んで、前記仕切部材と前記遮光部材の間に配置された前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線の照射を受けて前記中間領域でオゾンを発生し、それと同時に、前記中間領域の外部にある空気も前記紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、
前記中間領域内の空気から発生した前記オゾンと、前記中間領域の外部にある空気から発生した前記オゾンの双方を含有する空気が、前記１又は複数のファンの送風作用により上昇して、前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に放出されるように構成される。

（６） 本発明のオゾン発生装置のさらに他の好ましい例では、前記１又は複数の放出口が、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体に配置されており、
前記オゾンの双方を含有する空気の前記１又は複数の放出口からの吹出方向が、所定の範囲内で変更可能とされる。

（７） 本発明のオゾン発生装置のさらに他の好ましい例では、前記１又は複数の紫外線ランプが直線状の外形を有しており、
前記複数のファンが、前記１又は複数の紫外線ランプの延在方向に隣接して配置されており、
前記遮光部材が、前記１又は複数の紫外線ランプのほぼ全体と重なり合うように前記複数の紫外線ランプに沿って延在する形状とされており、
前記第２空間内において前記仕切部材と前記遮光部材の間に形成された前記中間領域が、主たるオゾン発生領域とされ、前記中間領域を除く前記第２空間が、従たるオゾン発生領域とされる。

（８） 本発明のオゾン発生装置のさらに他の好ましい例では、前記複数の紫外線ランプが、１つの方向に延在する外形（例えば、直線状又はＵ字状）を有していると共に、前記延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、
前記複数のファンが、前記複数の紫外線ランプの前記延在方向に沿って隣接して前記仕切部材上に配置されており、
前記遮光部材が、前記複数の紫外線ランプのほぼ全体と重なり合うように前記複数の紫外線ランプに沿って延在する形状とされており、
前記１又は複数の放出口が、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体の上面に配置される。

本発明のオゾン発生装置では、（ａ）筐体内で紫外線を空気に照射することによって前記筐体内で所望の単位時間当たりオゾン量を発生させながら、前記筐体の導入口や放出口を介して前記紫外線が前記筐体の外部に漏洩するのを簡単且つ低コストの構成で確実に防止することができる、（ｂ）筐体内で紫外線を空気に照射することによって前記筐体内でオゾンを発生させる際に、前記オゾンの発生効率を簡単且つ低コストの構成で高めることができる、（ｃ）筐体内での所望の単位時間当たりオゾン量をほぼそのまま維持して、前記筐体の放出口から放出させることができる、（ｄ）筐体に複数の放出口が設けられている場合に、簡単且つ低コストの構成で、前記複数の放出口から放出される単位時間当たりオゾン量のバラツキを抑制することができる、という効果が得られる。

図１は本発明の１実施形態に係るオゾン発生装置の外形を示す正面図である。 図１に示したオゾン発生装置の内部構造を示す正面図である。 図１に示したオゾン発生装置の外形を示す背面図である。 図１に示したオゾン発生装置の外形を示す平面図である。 （ａ）は図１に示したオゾン発生装置の外形を示す左側面図、（ｂ）はその右側面図である。 図１に示したオゾン発生装置のファンモーターと紫外線ランプと遮光板の位置関係を示す底面説明図である。 図１に示したオゾン発生装置の放出口部材と紫外線ランプと遮光板の位置関係を示す平面説明図である。 図１に示したオゾン発生装置の３つの放出口の吹出方向の変化を示す正面説明図で、（ａ）は正面から見て左側の放出口が斜め左上に、中央の放出口が真上に、右側の放出口が斜め右上に向けられた状態を示し、（ｂ）は正面から見て左側の放出口が斜め右上に、中央の放出口が真上に、右側の放出口が斜め左上に向けられた状態を示している。 図１に示したオゾン発生装置の放出口の吹出方向の変化を示す左側面説明図で、（ａ）は正面から見て左側の放出口と中央の放出口が斜め左上に、右側の放出口が斜め右上に向けられた状態を示し、（ｂ）は正面から見て左側の放出口が斜め左上に、中央の放出口が斜め右上に、右側の放出口が真上に向けられた状態を示している。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。

（オゾン発生装置の構成）
本発明の１実施形態に係るオゾン発生装置１は、図１～図５に示すように、略直方体状で金属製の筐体１０を備えている。筐体１０は、断面がほぼＵ字状とされた本体部１１と断面がほぼ逆Ｕ字状とされたカバー１２を組み合わせて構成されている。筐体１０は、その内部で発生する紫外線とオゾンが外部に漏れないように、また紫外線とオゾンに対して十分な耐久性が得られるように、紫外線遮光性と耐紫外線性と耐オゾン性を持つことが必要である。したがって、筐体１０を構成する本体部１１とカバー１２は、いずれも、紫外線遮光性と耐紫外線性と耐オゾン性を有する剛性材料、例えばステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）、を用いて作製する必要がある。

本体部１１は、矩形状の底面板１１ａと、底面板１１ａの相対的に短い２つの端縁の一方に接続された右側面板１１ｂと、底面板１１ａの前記２つの端縁の他方に接続された左側面板１１ｃとから形成されている。右側面板１１ｂと左側面板１１ｃは、いずれも、底面板１１ａに対して直交していて、全体形状がほぼＵ字形をなしている。

カバー１２は、矩形状の上面板１２ａと、上面板１２ａの相対的に長い２つの端縁の一方に接続された前面板１２ｂと、上面板１２ａの前記２つの端縁の他方に接続された後面板１２ｃとから形成されている。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、前面板１２ｂは、上面板１２ａに対して前方に少し屈曲していて、直角より少し大きい角度をなして上面板１２ａの前端縁に接続されている。後面板１２ｃは、上面板１２ａに対して後方に少し屈曲していて、直角より少し大きい角度をなして上面板１２ａの後端縁に接続されている。

略直方体状の筐体１０は、以上のような構成を持つカバー１２の開口部を下向きにし、以上のような構成を持つ本体部１１の開口部を上向きにして、上面板１２ａと底面板１１ａが重なり合うように組み合わせ、カバー１２を本体部１１にネジ止めして一体化することで、構成されている。したがって、筐体１０の内部には、略直方体状の内部空間が形成されている。

筐体１０の下面板１１ａの四隅には、ゴム又はプラスチック製の足部１４が固定されている。筐体１０の右側面板１１ｂには、図５（ｂ）に示すように、オゾン発生機構である内部ユニット２０に繋がる電源コード１５と、一対の取っ手１６の一方と、内部ユニット２０の動作のオン・オフ（駆動・停止）を切り替えるスイッチ１７とが装着されている。筐体１０の左側面板１１ｃには、図５（ａ）に示すように、一対の取っ手１６の他方が装着されている。筐体１０の左右に設けられた一対の取っ手１６に指を係合させることで、オゾン発生装置１を所望の場所に運搬して設置することができるようになっている。

筐体１０の前面板１２ｂには、図１に示すように、筐体１０の内部空間に外部の空気を導入するための２つの円形の導入口３２ａが形成されている。これらの導入口３２ａの配置位置は、前面板１２ｂの水平中央線より少し下方である。これは、これらの導入口３２ａが、後述する筐体１０の内部の下位空間Ｓ１（図２参照）のみに連通しているからである。したがって、外部の空気は、導入口３２ａを介して筐体１０の下位空間Ｓ１にのみ導入されることになる。前面板１２ｂの外表面には、各々の導入口３２ａの全体を覆うように導入口ガード３３ａが装着されている。各々の導入口ガード３３ａは、同心円状に配置された複数の円形の軟鋼線を２本の略Ｖ字状の軟鋼線で接合・一体化したものであり、導入口３２ａを通って筐体１０の内部空間（下位空間Ｓ１）に異物が入り込んで、内部ユニット２０に損害を与えるのを防止している。

筐体１０の後面板１２ｃにも、図３に示すように、筐体１０の内部空間に外部の空気を導入するための２つの円形の導入口３２ｂが形成されている。これらの導入口３２ｂの配置位置も、後面板１２ｃの水平中央線より少し下方である。これは、これらの導入口３２ｂも、後述する筐体１０の内部の下位空間Ｓ１（図２参照）にのみ連通しているからである。したがって、外部の空気は、導入口３２ｂを介して筐体１０の下位空間Ｓ１にのみ導入されることになる。これらの導入口３２ｂは、前面板１２ｂの導入口３２ａと同じ大きさである。後面板１２ｃの外表面には、各々の導入口３２ｂの全体を覆うように導入口ガード３３ｂが装着されている。各々の導入口ガード３３ｂは、同心円状に配置された複数の円形の軟鋼線を２本の略Ｖ字状の軟鋼線で接合・一体化したものであり、導入口３２ｂを通って筐体１０の内部空間（下位空間Ｓ１）に異物が入り込んで、内部ユニット２０に損害を与えるのを防止している。これらの導入口ガード３３ｂは、前面板１２ｂの導入口ガード３３ａと大きさと構成が同じである。

筐体１０の上面板１２ａには、図１～図４に示すように、３つの略筒状の放出口部材３１が装着されている。これらの放出口部材３１は、大きさと形状が同一で、上面板１２ａの長手方向（図１～図４では左右方向）に沿った中央線上に等間隔で一列に配置されている（図４参照）。各々の放出口部材３１は、その内部に円筒形の放出口３１ａが形成されており、その基端には円環形の固定部３１ｂが形成されている（図７参照）。これら３つの放出口３１ａは、いずれも、後述する筐体１０の内部の上位空間Ｓ２（図２参照）にのみ連通している。したがって、上位空間Ｓ２の内部で発生したオゾン（オゾン含有空気）は、３つの放出口３１ａを介して筐体１０の外部に、上向きに放出されることになる。

３つの放出口３１ａは、いずれも同じ直径を有している。また、合計４つの導入口３２ａ及び３２ｂは、いずれも同じ直径を有している。３つの放出口３１ａの開口面積の合計は、合計４つの導入口３２ａ及び３２ｂの開口面積の合計よりも少し小さく設定されている。これは、３つの放出口３１ａから吹き出される空気の流量が、合計４つの導入口３２ａ及び３２ｂから導入される空気の流量によって制限されることがないようにするためである。

３つの放出口部材３１の放出口３１ａは、いずれも、その中央軸（垂直軸）に対して所定角度（例えば３０度以内）の範囲で傾斜（揺動）が可能であり、その傾斜方向は前後左右いずれも可能である。つまり、各々の放出口部材３１（したがって各々の放出口３１ａ）の傾斜可能な方向は３６０度である。各々の放出口３１ａは、例えば頂角３０度の円錐の範囲内で揺動が可能であるから、３つを同じ方向に向けてもよいし異なる方向に向けてもよい（図８及び図９参照）。なお、これらの放出口３１ａの吹出方向の変更は手動で行う。

３つの放出口部材３１も、筐体１０と同湯に、紫外線遮光性と耐紫外線性と耐オゾン性を有する剛性材料、例えばアルミニウム、を用いて作製する必要がある。

次に、筐体１０の内部構造について説明する。

筐体１０の内部には、図２に明瞭に示すように、略中央部に矩形状の仕切板１３がほぼ水平に装着されている。仕切板１３は、後述する２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線を遮断する性質、つまり、紫外線遮光性を有している。これは、後述するように、紫外線ランプ２４から放射される紫外線が、合計４つの導入口３２ａ及び３２ｂを介して筐体１０の外部に漏洩しないようにするためである。仕切板１３の矩形の大きさは、本体部１１の底面板１１ａより少し小さく、本体部１１の右側面板１１ｂ及び左側面板１１ｃの間に架け渡された状態で係止されている。仕切板１３の設置位置は、筐体１０全高の１／２の位置より少し上方である。こうして筐体１０の内部にほぼ水平に配置された仕切板１３により、略直方体状の内部空間は、略直方体状の下位空間Ｓ１と、略直方体状の上位空間Ｓ２とに分割されている。

仕切板１３は、紫外線遮光性に加えて、耐紫外線性と耐オゾン性を有する剛性材料、例えばステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）、を用いて作製する必要がある。

仕切板１３の中央部には、２つの円形の透孔１３ａが隣接して形成されており（図２参照）、透孔１３ａを介して下位空間Ｓ１と上位空間Ｓ２の間で空気が流動可能となっている。後述するように、仕切板１３には内部ユニット２０を構成する各種部品が装着されるので、仕切板１３はこれらの部品を装着するための部品装着板を兼ねている。

筐体１０の内部には、図２に示すように、オゾン発生機構としての内部ユニット２０が設置されている。内部ユニット２０は、ここでは、２台のファンモーター２１と、２つの端子台２２と、２組のソケット２３と、２本の紫外線ランプ２４と、１枚の遮光板２５と、２組の吊下げボルト２６及びナット２７と、２台の電子安定器２８とを有している。

２台のファンモーター２１は、図２及び図６に示すように、下位空間Ｓ１内に配置されており、それぞれが、仕切板１３の中央部に形成された２つの透孔１３ａと重なり合うように、仕切板１３の下面の中央部に相互に隣接して固定されている。各々のファンモーター２１は、大きさ及び構造が同じで同じ性能（風量）を持っており、円形の開口２１ｂを持つ駆動部（モーター部）２１ａと、開口２１ｂの内部に回転可能に配置されたプロペラ（羽根）２１ｃを備えている（図６参照）。各々のファン２１ｃは、プロペラ（羽根）２１ｃが対応する駆動部２１ａにより回転駆動されるものであり、当該ファン２１ｃの回転軸に沿って所定風量で空気を送風する。仕切板１３には、上述した２つの透孔１３ａ以外に空気が通過できる部分は存在しないから、２台のファンモーター２１の送風動作によって、導入口３２ａ及び３２ｂを介して下位空間Ｓ１に導入された空気は、すべて、それらファンモーター２１の送風動作によって、２つの透孔１３ａを通って上位空間Ｓ２に流動せしめられる。

各々のファンモーター２１としては、所望の風量を供給することができ、且つ、紫外線ランプ２４から放射される紫外線に対する耐性を有するものであれば、任意の構成のものを使用可能である。例えば、円筒系のハブの外周にプロペラを設けたものを枠状のケーシング内に回転可能に装着した構成を持つものが好適に使用できる。駆動部は通常、ケーシング内に内蔵されるが、これに限定されるわけではない。また、使用するファンモーター２１の総数は、所望の風量に応じて任意に設定可能であり、１台でもよいし、３台あるいはそれ以上でもよい。筐体１０内に設置される１又は複数のファンモーター２１は、オゾンの影響を避けるために、下位空間Ｓ１内に配置されている。上位空間Ｓ２内に配置すると、紫外線ランプ２４から放射される紫外線により上位空間Ｓ２内に発生するオゾンに接触して、ファンモーター２１が劣化する恐れが高いからである。

各々のファンモーター２１を選定する際には、ファンモーター２１により下位空間Ｓ１から上位空間Ｓ２（中間領域Ｓ３）に送風される空気や、放出口３１ａから筐体１０の外部に放出されるオゾン含有空気や、導入口３２ａ及び３２ｂから下位空間Ｓ１に導入される空気のいずれについても、乱流が生じないようにする。乱流が発生すると、紫外線ランプ２４から放射される紫外線による単位時間当たりオゾン発生量や、放出口３１ａから外部に放出されるオゾン量が、所望の値から大きくずれてしまうからである。

２つの端子台２２は、それぞれ、仕切板１３の下面に隣接配置された２台のファンモーター２１の左右外側の所定位置において、仕切板１３の下面に固定されている（図２参照）。これらの端子台２２は、２台のファンモーター２１と２本の紫外線ランプ２４と２台の電子安定器２８とに繋がる配線と、スイッチ１７及び電源コード１５を介して外部の電源に電気的接続するための配線とを、相互接続するのに使用される。なお、端子台２２としては、紫外線に対する耐性を有するものでなくても使用可能である。端子台２２は下位空間Ｓ１に配置されているからである。

２組のソケット２３は、それぞれ、同形式・同サイズの２本の直線状の紫外線ランプ２４を係止するためのものである。これらのソケット２３は、図６及び図７に示すように、仕切板１３の上面に、筐体１０の前後方向（図６及び図７では上下方向）に所定間隔をあけて固定されている。各組の左右一対のソケット２３は、それぞれ、対応する紫外線ランプ２４の対応する端部が着脱可能に係合される構造を有しており、図２に明瞭に示すように、当該一対のソケット２３に係合された紫外線ランプ２４が、仕切板１３の上面に平行にそれから少し浮いた状態で、すなわち、仕切板１３の上面から所定距離だけ上方に離隔した水平状態で、保持されるようになっている。

各々のソケット２３としては、紫外線ランプ２４から放射される紫外線と、その紫外線によって発生するオゾンに対する耐性を有するもの（例えばユリア樹脂製）を使用する必要がある。

２本の紫外線ランプ２４は、それぞれ、全体形状が直線状であって、対応する組の一対のソケット２３に着脱可能に係止されている。各々の紫外線ランプ２４は、通電によりオゾンを発生可能な波長（例えば波長１８４．９ｎｍ）の紫外線を放射するものであれば、また、所望の単位時間当たりオゾン発生量が得られる強度（光量）の紫外線を放射するものであれば、その構成や形状、大きさ等は任意のものを使用可能である。

遮光板２５は、仕切板１３の上面のソケット２３に着脱可能に係止された２本の紫外線ランプ２４の、両端部以外の全体を覆う大きさの矩形とされている。遮光板２５は、ここでは、２組の吊下げボルト２６及びナット２７によって、筐体１０の上面板１２ａから吊り下げられた状態で水平に保持されている。遮光板２５は、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が、３つの放出口３１ａを介して筐体１０（オゾン発生装置１）の外部に漏洩しないようにするために設けられている。これは、紫外線ランプ２４から照射される紫外線が人体に有害だからである。そのために、遮光板２５は、紫外線に対する遮光性と耐性（紫外線遮光性と耐紫外線性）を有する剛性材料、例えばステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）、により形成する必要がある。

遮光板２５と２本の紫外線ランプ２４の間には、図２に示すように、空気を流動させるための所定の隙間が設けられている。遮光板２５の大きさは、下位にある２本の紫外線ランプ２４からの紫外線の放射方向を考慮して、それら紫外線ランプ２４の両端部以外の全体を覆う大きさに調整されている（図２、図６及び図７参照）。

遮光板２５を保持する吊下げボルト２６及びナット２７も、紫外線とオゾンに対する耐性を有する剛性材料（例えばステンレス鋼）よりなるものを使用する必要があるのは、言うまでもない。

上位空間Ｓ２内において仕切板１３と遮光板２５の間に挟まれた領域は、中間領域Ｓ３と称する。中間領域Ｓ３の上面は矩形の遮光板２５により画定され、その下面は矩形の遮光板２５より大きい矩形の仕切板１３により画定されているから、中間領域Ｓ３の上面と下面は全面的に塞がれているが、その上面と下面を接続する４つの側面には何も存在しないから、中間領域Ｓ３の側面全体（全側面）は開放されている。したがって、側面には何も存在しないが、中間領域Ｓ３の（仮想の）前後方向の垂直断面と、（仮想の）左右方向の垂直断面を考えると、いずれも台形状である、ということができる。中間領域Ｓ３には、２本の紫外線ランプ２４が着脱可能に配置されているので、２個のファンモーター２１の送風作用により仕切板１３の下方の下位空間Ｓ１から中間領域Ｓ３に送られた空気は、それら紫外線ランプ２４から放射される所定波長（例えば波長１８４．９ｎｍ）の紫外線の照射を集中的に受けて、高効率でオゾンが発生する。また、中間領域Ｓ３の４つの側面（全側面）が開放されているので、中間領域Ｓ３で発生したオゾンとその周囲にある空気は、ファンモーター２１の送風作用により中間領域Ｓ３の側面（の開放部）を通って中間領域Ｓ３の外に流出し、中間領域Ｓ３以外の上位空間Ｓ２の内部に徐々に拡散していく。その拡散時にも前記空気はさらに前記紫外線の照射を受けるので、それによってもオゾンが付随的又は付加的に発生する。こうして発生したオゾンと空気（つまりオゾン含有空気）の流れは、全体として、遮光板２５の４つの側縁（全周縁）を迂回するようにして、ほぼ均等に上方に流動する。遮光板２５は、図７に示すように、２本の紫外線ランプ２４とぴったり重なり合うように、換言すれば、２本の紫外線ランプ２４の両端部以外をすべて覆うように配置されているため、上記オゾン含有空気の流れを制御する作用（整流作用）を発揮する。また、筐体１０の上面板１２ａにある３つの放出口３１ａは、遮光板２５の長手方向の中心軸上に等間隔で並んでいると共に、両側にある２つの放出口３１ａの外縁が遮光板２５の対応する側縁にほぼ合致するように配置されているため、上記オゾン含有空気は、３つの放出口３１ａを均等な流速で通過して筐体１０の外部に放出される。そして、オゾン発生装置１の周囲に拡散していき、内部に含有されているオゾンにより、オゾン発生装置１の周囲において殺菌、脱臭等の所望の処理が行われる。

２台の電子安定器２８は、それぞれ、２本の紫外線ランプ２４の放電を安定化するために設けられたものであり、仕切板１３の下面において、右側面板１１ｂと対応するソケット２３との間、及び、左側面板１１ｃと対応するソケット２３との間に、それぞれ固定されている。なお、電子安定器２８としては、紫外線に対する耐性を有するものでなくても使用可能である。電子安定器２８は下位空間Ｓ１に配置されているからである。

（ファンモーターと紫外線ランプと遮光板と放出口の位置関係）
次に、２台のファンモーター２１と２本の紫外線ランプ２４と遮光板２５と３つの放出口３１ａの位置関係について、図６及び図７を参照しながら説明する。

仕切板１３の２つの円形透孔１３ａの直径は、ファンモーター２１の円形開口２１ｂのそれより僅かに大きく設定されている。これは、ファンモーター２１の開口２１ｂを通過する空気の流量（風量）を制限しないようにするため、換言すれば、ファンモーター２１の開口２１ｂを通過可能な最大流量で、下位空間Ｓ１の空気が上位空間Ｓ２（中間領域Ｓ３）に導入されるようにするためである。しかし、円形透孔１３ａの直径は、これに限定されるものではなく、前記風量に応じて任意に調整可能である。

２本の紫外線ランプ２４の配置間隔（ピッチ）は、それら紫外線ランプ２４の前後方向（図６及び図７では上下方向）の２つの内側エッジ２４ｂだけでなく、それら紫外線ランプ２４の前後方向の２つの外側エッジ２４ａも、両ファンモーター２１の開口２１ｂと重なる（開口２１ｂの内側に位置する）ように調整されている。このため、下位空間Ｓ１から２つの開口２１ｂを通過して上位空間Ｓ２（中間領域Ｓ３）に到達した空気は、これら２本の紫外線ランプ２４の外周面のほぼ全面を迂回するように通過して、これら２本の紫外線ランプ２４の上方まで流動する。これは、下位空間Ｓ１から両開口２１ｂと両透孔１３ａを通過して上位空間Ｓ２（中間領域Ｓ３）に到達した空気に対して、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が確実に照射されるようにして、所望量のオゾンが可能な限り効率的に発生するようにするためである。

遮光板２５の大きさと位置は、（ｉ）３つの放出口部材３１の放出口３１ａが、可能な範囲でいずれの方向に向けられても、２本の紫外線ランプ２４から放射された紫外線が３つの放出口３１ａを介して筐体１０の外部に漏洩しないように、また、（ｉｉ）遮光板２５の下方から送られて来るオゾン（オゾン含有空気）が、ほぼ均等な流量で、遮光板２５の全側縁を通って、すなわち、遮光板２５の前側、後側、左側及び右側のエッジ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄを通って上昇し、筐体１０の上面板１２ａに設けられた３つの放出口３１ａから、ほぼ均等な流量で流出するように、設定されている（図７参照）。

すなわち、遮光板２５の前後方向（図６及び図７では上下方向）の長さは、間隔をあけて配置された２本の紫外線ランプ２４の２つの外側エッジ２４ａの間の距離よりも、少し大きく設定されている。したがって、遮光板２５の前側エッジ２５ａと後側エッジ２５ｂは、２本の紫外線ランプ２４の２つの外側エッジ２４ａから前後方向に、それぞれ少しはみ出ている。また、遮光板２５の左右方向（図６及び図７では左右方向）の長さは、各々の紫外線ランプ２４の発光領域の長さよりも、少し短く設定されている。したがって、２本の紫外線ランプ２４の２つの発光領域の左側端部は、遮光板２５の左側エッジ２５ｃよりも左方向に少しはみ出ており、２本の紫外線ランプ２４の２つの発光領域の右側端部は、遮光板２５の右側エッジ２５ｄよりも右方向に少しはみ出ている。

筐体１０の上面板１２ａに設けられた３つの放出口３１ａは、図７に示すように、遮光板２５とほぼ重なり合っていて、遮光板２５の長軸（左右方向に延在する中心軸）に沿って等間隔で配置されている。中央にある放出口３１ａの中心は、遮光板２５の前記長軸の中央に位置し、左側にある放出口３１ａの中心は、遮光板２５の前記長軸の左側端部の近傍に位置し、右側にある放出口３１ａは、遮光板２５の前記長軸の右側端部の近傍に位置している。このように構成することで、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が、筐体１０の上面にある３つの放出口３１ａを介して、筐体１０の外部に漏洩するのが、確実に防止される。

上述したように設定された遮光板２５の前後方向の長さと左右方向の長さは、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が、筐体１０の上面にある３つの放出口３１ａを介して、筐体１０の外部に漏洩しないようにするためであり、遮光板２５の下方から送られて来るオゾン（オゾン含有空気）が、ほぼ均等な流量で、遮光板２５の全側縁を通って、すなわち、遮光板２５の前側、後側、左側及び右側のエッジ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄを通って上昇し、筐体１０の上面板１２ａに設けられた３つの放出口３１ａから流出するように、制御するためでもある。したがって、放出口３１ａの配置位置や大きさ、形状、総数等に応じて、これらの長さは適宜、変更される。

遮光板２５の形状は、矩形に限定されるものではなく、矩形以外に変更することが可能である。例えば、４つの角を丸めた略矩形としてもよいし、矩形の前縁及び後縁を湾曲させたものとしてもよい。要は、下位にある１又は複数の紫外線ランプ２４の多くの部分を覆って、当該１又は複数の紫外線ランプ２４から放射された紫外線が直接的に、又は、紫外線ランプ２４から放射された紫外線が筐体１０の内面や、遮光板２５のいずれかの外面（上面及び／又は下面）や、他のいずれかの箇所に反射して間接的に、３つの放出口３１ａのいずれからも漏洩しないようにできる形状であればよい。

（オゾン発生装置の動作）
次に、上述した構成を有する本実施形態に係るオゾン発生装置１の動作について説明する。

まず、電源コード１５の先端を所定の家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続し、スイッチ１７をオン側に切り換えると、２つのファンモーター２１が回転を始め、それと同時に、２本の紫外線ランプ２４が点灯して所定波長の紫外線の放射を始める。すると、ファンモーター２１の送風動作により、オゾン発生装置１の周囲に存在する空気が、筐体１０の前面板１２ｂに設けられた導入口３２ａと後面板１２ｃに設けられた導入口３２ｂを介して、オゾン発生装置１の内部の下位空間Ｓ１に導入される。導入口３２ａと導入口３２ｂは、いずれも、下位空間Ｓ１にのみ連通しているから、オゾン発生装置１の周囲に存在する空気は、ファンモーター２１の送風動作によって確実に下位空間Ｓ１に導入され、上位空間Ｓ２に導入されることはない。

こうして下位空間Ｓ１に導入された空気は、２つのファンモーター２１の送風動作により、仕切板１３と遮光板２５とによって挟まれた中間領域Ｓ３に入り込み、その中間領域Ｓ３にある２本の紫外線ランプ２４から放射される所定波長（例えば波長１８４．９ｎｍ）の紫外線の照射を、集中的に受ける。すると、当該空気に含まれる酸素がその紫外線と反応し、中間領域Ｓ３においてオゾンが集中的に発生する。また、中間領域Ｓ３の全側縁は開放されているので、中間領域Ｓ３で発生したオゾンとその周囲にある空気は、中間領域Ｓ３の全側縁の開口部を通って中間領域Ｓ３の外に流出し、中間領域Ｓ３以外の上位空間Ｓ２に徐々に拡散していく。その際にも、前記空気はさらに前記紫外線の照射を受けるので、中間領域Ｓ３の外でオゾンが付随的又は付加的に発生する。

２つのファンモーター２１の送風動作により、中間領域Ｓ３で発生したオゾンとその周囲にある空気は、中間領域Ｓ３以外の上位空間Ｓ２に向かって流動を続けるので、中間領域Ｓ３で発生したオゾンは、速やかに紫外線ランプ２４から遠ざけられる。このため、前記オゾンの一部が、紫外線ランプ２４から生じる紫外線や熱に起因して分解される現象は、確実に抑制される。こうして、中間領域Ｓ３で発生したオゾンの分解は最低限に抑えられるから、これもオゾン発生効率の向上に寄与する。

ファンモーター２１の送風動作により、オゾン発生装置１の周囲に存在する空気が導入口３２ａ及び３２ｂを介して下位空間Ｓ１に吸い込まれる量（空気導入量）と、放出口３１ａから吹き出される量（空気放出量）とを考慮しながら、遮光板２５の位置及び大きさ、２本の紫外線ランプ２４からの距離等と、導入口３２ａ及び３２ｂと、放出口３１ａの大きさ及び位置等が調整されているため、また、上位空間Ｓ２には２本の紫外線ランプ２４の大部分を覆うように遮光板２５が設けられているため、オゾン発生装置１の内部で生成された所望濃度のオゾン（オゾン含有空気）は、遮光板２５によって制御された状態で、筐体１０の上面板１２ａの近傍まで流動する。

以上のようにして、中間領域Ｓ３以外の上位空間Ｓ２に発生したオゾンと空気（オゾン含有空気）が、筐体１０の上面板１２ａの近傍まで流動すると、上面板１２ａにある３つの放出口３１ａをほぼ均等な流速（流量）に通過して、筐体１０の外部に放出される。こうして筐体１０の外部に放出されたオゾンは、オゾン発生装置１の周囲の空気中にさらに自然拡散していき、その場に存在する空気や対象物に対して、殺菌、脱臭等の所望の処理が行われる。

図８及び図９は、オゾン発生装置の放出口３１ａの吹出方向の変化を示している。図８（ａ）は、正面から見て左側の放出口３１ａが斜め左上に、中央の放出口３１ａが真上に、右側の放出口３１ａが斜め右上に向けられた状態を示している。図８（ｂ）は、正面から見て左側の放出口３１ａが斜め右上に、中央の放出口３１ａが真上に、右側の放出口３１ａが斜め左上に向けられた状態を示している。図９（ａ）は正面から見て左側の放出口３１ａと中央の放出口３１ａが斜め左上に、右側の放出口３１ａが斜め右上に向けられた状態を示している。図９（ｂ）は、正面から見て左側の放出口３１ａが斜め左上に、中央の放出口３１ａが斜め右上に、右側の放出口３１ａが真上に向けられた状態を示している。このように、３つの放出口３１ａからのオゾン（オゾン含有空気）の吹き出し方向は、必要に応じて、種々変更が可能であり、しかも、３つの放出口３１ａから放出されるオゾン濃度がほぼ均等となるように制御されているから、これらの放出口３１ａから放出される単位時間当たりオゾン量のバラツキは抑制される。

筐体１０には３つの放出口３１ａが設けられているため、異なる位置から異なる方向に同時にオゾンが放出されることが多くなるが、この場合には、放出口３１ａの位置やその放出方向によって、放出される単位時間当たりオゾン量が大きく異なることがないようにする必要がある。そのような事態が生じると、例えば、同一室内においても、オゾン発生装置１との相対位置によって（つまり、室内の場所によって）存在するオゾン総量（オゾン蓄積量）が大きく変動することになり、結果として、場所によってオゾン処理の効果が強く出る箇所やその効果が薄い箇所、さらにはその効果が出ない箇所が生じることになり、問題が生じるからである。しかし、本実施形態に係るオゾン発生装置１では、３つの放出口３１ａから放出される単位時間当たりのオゾン量のバラツキは、小さく抑えられているため、このような問題が生じる恐れがない。

なお、筐体１０には、公知のタイマー装置（図示せず）が設けられている。このタイマー装置により、予め指定した設定時間が経過すると、自動的にスイッチ１７がオフになるため、オゾン発生装置１から過剰なオゾンが発生を確実に抑止することができる。

以上の構成を持つオゾン発生装置１の仕様の具体例を挙げると、次のようになる。例えば、筐体１０内でのオゾン発生量は３００ｍｇ／ｈ、３つの放出口３１ａから放出されるオゾン含有空気の量（吹出風量）は８３ｍ^３／ｈ、消費電力は５６Ｗ（５０／６０Ｈｚ）に、それぞれ設定可能であった。また、３つの放出口３１ａから放出されるオゾン含有空気の風速は、例えば、７．１～７．６ｍ／ｓｅｃの範囲に設定することができ、３つの放出口３１ａから放出される単位時間当たりのオゾン量のバラツキを抑えることができた。４つの導入口３２ａ及び３２ｂから導入される空気の風速は、例えば、１．３～１．５ｍ／ｓｅｃの範囲に設定できた。

（オゾン発生装置の効果）
以上説明したように、本発明の１実施形態に係るオゾン発生装置１では、仕切板１３に、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が４つの導入口３２ａ及び３２ｂを介して下位空間Ｓ１から筐体１０の外部に漏洩するのを防止する機能を持たせており、また、遮光板２５に、２本の紫外線ランプ２４から放射される紫外線が３つの放出口３１ａを介して上位空間Ｓ２から筐体１０の外部に漏洩するのを防止する機能を持たせている。したがって、導入口３２ａ及び３２ｂや放出口３１ａから前記紫外線が筐体１０の外部に漏洩するのを確実に防止することができる。また、そのために必要なのは、仕切板１３と遮光板２５だけであるから、導入口３２ａ及び３２ｂや放出口３１ａからの紫外線の漏洩防止を、簡単且つ低コストの構成で実現することができる。

また、下位空間Ｓ１内において仕切板１３に固定された２台のファンモーター２１により、仕切板１３に形成された２つの透孔１３ａを介して下位空間Ｓ１内の空気を中間領域Ｓ３に流動させるようにしているので、２本の紫外線ランプ２４により中間領域Ｓ３内で紫外線を空気に照射することによって中間領域Ｓ３内で発生したオゾンは、前記空気の流動に伴って速やかに前記紫外線ランプ２４から遠ざけられる。このため、前記オゾンの一部が、前記紫外線ランプ２４から生じる紫外線や熱に起因して分解されるのを、抑制することができる。そこで、所望の単位時間当たりオゾン量が発生するように、前記ファンモーター２１の風量（単位時間当たりに移動する空気量）と前記紫外線ランプ２４の単位時間当たり放射紫外線量を選定しておけば、筐体１０内で所望の単位時間当たりオゾン量を発生させることが容易にできる。しかも、これは、仕切板１３の下位空間Ｓ１側と上位空間Ｓ２側に、それぞれ、前記ファンモーター２１と前記紫外線ランプ２４を配置し、上位空間Ｓ２側において前記紫外線ランプ２４の近傍に所定の隙間をあけて遮光板２５を固定して前記中間領域を形成する、という簡単且つ低コストの構成で実現される。

さらに、２本の紫外線ランプ２４は、紫外線遮光性を有する仕切板１３と、紫外線遮光性を有する遮光板２５とによって挟まれた形で、仕切板１３に着脱可能に係止されているので、２台のファンモーター２１によって下位空間Ｓ１から上位空間Ｓ２に送り込まれた空気は、仕切板１３と遮光板２５の間にある中間領域Ｓ３を流動してから、中間領域Ｓ３の外部に流出する。そして、２本の紫外線ランプ２４から放射された紫外線は、中間領域Ｓ３を流動する前記空気に対して集中的に照射されると同時に、中間領域Ｓ３の外部にある空気に対しても照射される。このため、中間領域Ｓ３を設けない場合よりも、オゾンの発生効率を高くすることができる。よって、筐体１０内で紫外線を空気に照射することによって筐体１０内でオゾンを発生させる際に、前記オゾンの発生効率を簡単且つ低コストの構成で高めることができる。

さらに、上述したようにして、上位空間Ｓ２内（中間領域Ｓ３内）で発生したオゾンの一部の分解が確実に抑制されるようになっており、しかも、上位空間Ｓ２内で、前記紫外線ランプ２４の周囲における空気の流れ（流動状態）を遮光板２５によって制御することで、前記オゾンを含有する空気を、その流れを遮光板２５によって制御しながら３つの放出口３１ａを介して筐体１０の外部に放出するようになっているので、筐体１０内での所望の単位時間当たりオゾン量をほぼそのまま維持して、筐体１０の放出口３１ａから放出させることができる。

さらに、上位空間Ｓ２内で、前記紫外線ランプ２４の周囲における空気の流れ（流動状態）を遮光板２５によって制御することで、前記オゾンを含有する空気を、その流れを遮光板２５によって制御しながら放出口３１ａを介して筐体１０の外部に放出するようになっているので、筐体１０に放出口３１ａが複数個設けられている場合でも、簡単且つ低コストの構成で、複数の放出口３１ａから放出される単位時間当たりオゾン量のバラツキを抑制することができる。

紫外線ランプ２４としては、例えば、公知の低圧水銀ランプを使用することができる。低圧水銀ランプは、通電により１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの２つの波長の紫外線を同時に放出するので、筐体１０内において波長１８４．９ｎｍの紫外線を空気に照射することでオゾンを発生させて、筐体１０外に拡散させることで、筐体１０の周囲で脱臭や殺菌を行うことができるだけでなく、筐体１０内において波長２５３．７ｎｍの紫外線を空気に照射することで、空気中の細菌やウィルス等の微生物を殺菌することもでき、便宜である。

（変形例）
上述した実施形態は、本発明を具体化した例を示すものである。したがって、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態のオゾン発生装置１では、紫外線ランプ２４を２本使用しているが、これに限定されない。１本あるいは３本以上の紫外線ランプ２４を使用してもよい。筐体１０内に設置する紫外線ランプ２４の総数は、オゾン発生装置１が使用される殺菌、脱臭等が必要な場所の大きさに応じたオゾン量（必要オゾン量）を考慮して決定すればよい。３本あるいはそれ以上の紫外線ランプ２４を使用する場合は、仕切板１３の上面にそれに対してほぼ平行に所定間隔をあけて係止させると共に、遮光板２５の大きさをそれら紫外線ランプ２４の両端部以外の全体を覆うように設定するのが好ましい。紫外線ランプ２４としては、オゾンを発生可能な波長の紫外線を放射するものであれば、任意の構成、任意の性能のものを使用することができる。

また、上述した実施形態のオゾン発生装置１では、ファンモーター２１を２台使用しているが、これに限定されない。筐体１０内に設置するファンモーター２１の総数は、１台でもよいし、３台以上でもよく、必要オゾン量と必要な風量を考慮して決定すればよい。また、ファンモーター２１以外に、例えばファンとモーターを別体として、前記モーターにより前記ファンを回転駆動するようにしてもよい。この場合は、ファンを外部のモーターで駆動する構成となるが、嵩張るだけでなく、構造も複雑になるので、ファンとモーターを一体化してなるファンモーター２１を使用するのが好ましい。

また、上述した実施形態のオゾン発生装置１では、１つの矩形の遮光板２５を使用しているが、２以上の遮光板を設けてもよいし、矩形板以外の形状としてもよい。遮光板２５のように、単一の部材である必要もなく、複数の部材の組み合わせでもよい。また、遮光板２５の設置形態も、上述したような、２組の吊下げボルト２６及びナット２７によって筐体１０の上面板１２ａから吊り下げる、という方法に限定されないことは言うまでもない。遮光板２５は、上述した整流作用を持ち、且つ、上位空間Ｓ２内でのオゾン含有空気の流動を妨げなければ、筐体１０の内部に固定されていればよいので、複数の適切な剛性の接続部材を用いて、上面板１２ａ以外の筐体１０の内面の適切な箇所に固定してもよいし、仕切板１３の上位空間Ｓ２側の面（上面）に固定してもよい。

本発明のオゾン発生装置は、筐体内で発生させたオゾンを前記筐体の外部に放出することで、所望の空間や対象物に対して、オゾンの持つ作用を利用した種々の処理（例えば脱臭、殺菌等の処理）が必要とされる場合に、広く利用可能である。

１ オゾン発生装置
１０ 筐体
１１ 本体部
１１ａ 本体部の底面板
１１ｂ 本体部の右側面板
１１ｃ 本体部の左側面板
１２ カバー
１２ａ カバーの上面板
１２ｂ カバーの前面板
１２ｃ カバーの後面板
１３ 仕切板
１３ａ 仕切板の透孔
１４ 足部
１５ 電源コード
１６ 取っ手
１７ スイッチ
２０ 内部ユニット
２１ ファンモーター
２１ａ ファンモーターの駆動部（モーター部）
２１ｂ ファンモーターの開口
２１ｃ ファンモーターの軸流ファン
２２ 端子台
２３ ソケット
２４ 紫外線ランプ
２４ａ 紫外線ランプの外側エッジ
２４ｂ 紫外線ランプの内側エッジ
２５ 遮光板
２５ａ 遮光板の前側エッジ
２５ｂ 遮光板の後側エッジ
２５ｃ 遮光板の左側エッジ
２５ｄ 遮光板の右側エッジ
２６ 吊下げボルト
２７ ナット
２８ 電子安定器
３１ 放出口部材
３１ａ 放出口部の放出口
３１ｂ 放出口部の固定部
３２ａ、３２ｂ 導入口
３３ａ、３３ｂ 導入口ガード
Ｓ１ 下位空間
Ｓ２ 上位空間
Ｓ３ 中間領域

Claims (8)

1. 紫外線遮光性を有する筐体と、
   前記筐体に固定され、且つ、前記筐体の内部空間を第１空間と第２空間に分割する、紫外線遮光性を有する仕切部材と、
   前記第１空間内において前記仕切部材に固定された、前記仕切部材に形成された１又は複数の透孔を介して前記第１空間内の空気を前記第２空間に流動させる１又は複数のファンと、
   前記第２空間内において、前記１又は複数のファンと重なる位置で前記仕切部材に沿って延在するようにして前記仕切部材に係止された、オゾンを発生可能な波長の紫外線を放射する１又は複数の紫外線ランプと、
   前記第２空間内において、前記１又は複数のファン及び前記１又は複数の紫外線ランプと重なる位置で，前記１又は複数の紫外線ランプの近傍に所定の隙間をあけて固定された、紫外線遮光性を有する遮光部材とを備え、
   前記筐体には、外部の空気を前記第１空間内に導入するための、前記第１空間に連通する１又は複数の導入口と、前記第２空間内にあるオゾン含有空気を前記筐体の外部に放出するための、前記第２空間に連通する１又は複数の放出口とが形成されており、
   前記仕切部材は、前記第２空間内で前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の導入口を介して前記第１空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能を持ち、
   前記遮光部材は、前記第２空間内で前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を遮光して、前記紫外線が前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に漏洩するのを防止する機能と、前記１又は複数の紫外線ランプの周囲における空気の流れを制御する機能とを持ち、
   前記第２空間内において、前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線を前記仕切部材と前記遮光部材の間の中間領域を流動する空気に照射することによりオゾンを発生させると共に、前記中間領域の外部にある空気に前記紫外線を照射することによりオゾンを発生させ、
   前記第２空間内で発生した前記オゾンを含有する空気を、その流れを前記遮光部材によって制御しながら前記１又は複数の放出口を介して前記筐体の外部に放出するようにしたことを特徴とするオゾン発生装置。
2. 前記中間領域は、前記第２空間内において前記遮光部材と前記仕切部材との重なり部分で画定され、且つ、その側面が開放された領域とされており、
   前記第２空間内において、前記１又は複数のファンの送風作用により前記中間領域を流動する空気は、前記仕切部材と前記遮光部材の間に配置された前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、それと同時に、前記中間領域の外部にある空気も、前記紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、
   前記中間領域内の空気から発生した前記オゾンと、前記中間領域の外部にある空気から発生した前記オゾンの双方を含有する空気が、前記１又は複数のファンの送風作用により、前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に放出されるように構成されている請求項１に記載のオゾン発生装置。
3. 前記１又は複数のファンは、前記仕切部材の対応する前記１又は複数の透孔と重なり合っており、
   前記仕切部材の前記１又は複数の透孔は、前記１又は複数の紫外線ランプと重なり合っており、
   前記１又は複数のファンの送風作用により前記１又は複数の透孔を通って前記第１空間から前記第２空間に到達した空気は、前記１は複数の紫外線ランプの周囲を流動してから前記遮光部材に衝突し、前記遮光部材によって反射してから前記中間領域内を流動するように構成されている請求項１又は２に記載のオゾン発生装置。
4. 前記１又は複数の放出口は、前記筐体の前記遮光部材と重なり合う位置に配置されており、
   前記中間領域内で発生した前記オゾンを含有する空気は、前記１又は複数のファンの送風作用により、前記遮光部材の全外縁を通って前記中間領域の外部に流動した後、前記１又は複数の放出口の近傍まで流動してから、前記第２空間から前記１又は複数の放出口から前記筐体の外部に放出されるように構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。
5. 前記遮光部材と前記１又は複数の紫外線ランプと前記仕切部材と前記１又は複数のファンは、それぞれ、前記筐体内においてほぼ水平に配置されており、
   前記１又は複数の放出口は、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体の上面に配置されており、
   前記筐体内の下位に配置された前記第１空間内の空気は、前記１又は複数のファンの送風作用によって上方に送られて前記筐体内の上位に配置された前記第２空間に到達すると、前記中間領域に入り込んで、前記仕切部材と前記遮光部材の間に配置された前記１又は複数の紫外線ランプから放射される紫外線の照射を受けて前記中間領域でオゾンを発生し、それと同時に、前記中間領域の外部にある空気も前記紫外線の照射を受けてオゾンを発生し、
   前記中間領域内の空気から発生した前記オゾンと、前記中間領域の外部にある空気から発生した前記オゾンの双方を含有する空気が、前記１又は複数のファンの送風作用により上昇して、前記１又は複数の放出口を介して前記第２空間から前記筐体の外部に放出されるように構成されている請求項１～４のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。
6. 前記１又は複数の放出口は、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体に配置されており、
   前記オゾンの双方を含有する空気の前記１又は複数の放出口からの吹出方向は、所定の範囲内で変更可能とされている請求項１～５のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。
7. 前記１又は複数の紫外線ランプは、直線状の外形を有しており、
   前記複数のファンは、前記１又は複数の紫外線ランプの延在方向に隣接して配置されており、
   前記遮光部材は、前記１又は複数の紫外線ランプのほぼ全体と重なり合うように前記複数の紫外線ランプに沿って延在する形状とされており、
   前記第２空間内において前記仕切部材と前記遮光部材の間に形成された前記中間領域は、主たるオゾン発生領域とされ、前記中間領域を除く前記第２空間が、従たるオゾン発生領域とされている請求項１～６のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。
8. 前記複数の紫外線ランプは、１つの方向に延在する外形を有していると共に、前記延在方向に直交する方向に所定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、
   前記複数のファンは、前記複数の紫外線ランプの前記延在方向に沿って隣接して前記仕切部材上に配置されており、
   前記遮光部材は、前記複数の紫外線ランプのほぼ全体と重なり合うように前記複数の紫外線ランプに沿って延在する形状とされており、
   前記１又は複数の放出口は、前記遮光部材に重なり合うように前記筐体の上面に配置されている請求項１～７のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。

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