JP7292530B1 - ozone generator - Google Patents
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Abstract
オゾン発生器(1)はハウジング(2)を備え、ハウジング(2)の一端側には空気を吸入する吸気口(2a)が、ハウジング(2)の内部には吸気口(2a)から吸入された空気に紫外線を照射してオゾンを発生させる3本以上の直管状の紫外線ランプ(3)が、ハウジング(2)の他端側には紫外線ランプ(3)で発生されたオゾンを含む空気を外部に排出する排気口(2b)がそれぞれ設けられている。An ozone generator (1) has a housing (2), and an air inlet (2a) for sucking air is provided at one end of the housing (2). Three or more straight tube ultraviolet lamps (3) for generating ozone by irradiating the air with ultraviolet rays, and air containing ozone generated by the ultraviolet lamps (3) is supplied to the other end of the housing (2). An exhaust port (2b) for discharging to the outside is provided.
Description
本願は、オゾン発生器に関するものである。 The present application relates to an ozone generator.
従来、紫外線ランプによりオゾンを発生させるオゾン発生器を用いた空間除菌装置がある。この場合のオゾン発生器は、例えば、500m3程度以下の比較的小空間を対象としている。例えば、オゾン発生器に使用される紫外線ランプは、1本ないしは2本程度を用いたものであり、したがって、紫外線ランプによって発生するオゾンのガス量(濃度×風量)も上記小空間に対応した量に限定されている(例えば、下記の特許文献1参照)。Conventionally, there is a space sterilization device using an ozone generator that generates ozone with an ultraviolet lamp. The ozone generator in this case is intended for a relatively small space of, for example, about 500 m 3 or less. For example, one or two ultraviolet lamps are used in an ozone generator, so the amount of ozone gas (concentration x air volume) generated by the ultraviolet lamps is also an amount corresponding to the small space. (see, for example,
このように、従来のオゾン発生器は、小空間に対応してオゾンを発生するものに限られている。しかしながら、近年に至っては、紫外線ランプを用いてさらに大きな空間向けにオゾンを発生させるオゾン発生器を提供することが求められている。 Thus, conventional ozone generators are limited to those that generate ozone for small spaces. In recent years, however, there has been a demand to provide an ozone generator that uses an ultraviolet lamp to generate ozone for larger spaces.
この場合、紫外線ランプの1本当たりのオゾン発生量には自ずと限界があるので、紫外線ランプの本数を増加する必要がある。しかし、単純に紫外線ランプの本数を増加するだけでは、発生するオゾンガスの濃度の空間的、時間的なばらつき、装置の寸法、およびコストの増加、さらには腐食の発生などの問題を起こし易いという課題がある。 In this case, since there is a limit to the amount of ozone generated per ultraviolet lamp, it is necessary to increase the number of ultraviolet lamps. However, simply increasing the number of ultraviolet lamps tends to cause problems such as spatial and temporal variations in the concentration of the generated ozone gas, an increase in the size and cost of the apparatus, and the occurrence of corrosion. There is
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、比較的大きな空間向けに必要なオゾン量を発生させることができ、かつイニシャルコスト、ランニングコストの増加などの不具合発生を抑制することが可能なオゾン発生器を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above problems, which can generate the necessary amount of ozone for a relatively large space and does not cause problems such as an increase in initial cost and running cost. An object of the present invention is to provide an ozone generator capable of suppressing the
本願に開示されるオゾン発生器は、500m3を越える空間に対してオゾンによる空間除菌を行うものであって、
上方へ延出する中空直方形状のハウジングと、
前記ハウジングの下端側に設けられ、空気を吸入する吸気口と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記下端側に設けられた前記吸気口から吸入された空気に紫外線を照射してオゾンを発生させる3本以上の直管状の紫外線ランプと、
前記ハウジングの上端側に設けられ、前記紫外線ランプで発生されたオゾンを含む空気を前記上端側から前記ハウジングの外部である前記空間に排出する排気口と、
を備え、
前記3本以上の直管状の紫外線ランプは、前記下端側から前記上端側に延出するようにそれぞれ配置してあり、かつ前記吸気口と前記排気口に向かう前記空気の流れる方向と直交する方向に一定の離間間隔を存して並列配置してある。
The ozone generator disclosed in the present application performs space sterilization with ozone for a space exceeding 500 m3 ,
a hollow rectangular parallelepiped housing extending upward;
an intake port provided at the lower end of the housing for sucking air;
three or more straight-tube ultraviolet lamps provided inside the housing for generating ozone by irradiating ultraviolet rays to the air sucked from the air inlet provided on the lower end side;
an exhaust port provided on the upper end side of the housing for discharging air containing ozone generated by the ultraviolet lamp from the upper end side to the space outside the housing;
with
The three or more straight-tube ultraviolet lamps are arranged so as to extend from the lower end side to the upper end side , and in a direction perpendicular to the direction in which the air flows toward the intake port and the exhaust port. are arranged in parallel at regular intervals.
本願に開示されるオゾン発生器によれば、比較的大きな空間向けに必要なオゾンを発生させることができ、かつイニシャルコスト、ランニングコストの増加などの不具合発生を抑制することが可能となる。 According to the ozone generator disclosed in the present application, it is possible to generate the necessary ozone for a relatively large space and to suppress the occurrence of problems such as an increase in initial cost and running cost.
実施の形態1.
図1は、本願の実施の形態1によるオゾン発生器の概略構成を示す正面断面図であり、図2は実施の形態1によるオゾン発生器の概略構成を示す側面断面図である。
FIG. 1 is a front cross-sectional view showing a schematic configuration of an ozonizer according to
この実施の形態1のオゾン発生器1は、中空直方形のハウジング2を備え、このハウジング2の一端側(図では下端側)の側面部には空気を吸入する吸気口2aが、ハウジング2の内部には吸気口2aから吸入された空気に紫外線を照射してオゾンを発生させる3本以上(ここでは一例として10本)の直管状の紫外線ランプ3が、ハウジング2の他端側(図では上端側)には前記紫外線ランプ3で発生されたオゾンを含む空気を外部に排気する排気口2bが、それぞれ設けられている。また、吸気口2aと紫外線ランプ3との間の空間には、吸気口2aから紫外線ランプ3を経由して排気口2bに至る空気の流れを生成する複数(ここでは一例として3台)の送風用ファン4が配置されている。
The
各々の紫外線ランプ3は、吸気口2aから排気口2bに向う空気の流れる方向と直交する方向に互いに一定の離間幅Wを存して並列配置されている。この場合の紫外線ランプ3としては、中・大空間でのオゾンによる空間除菌を効率的に行うために、紫外線の波長が200nm以下のもの、例えばエキシマランプが好適に使用される。このように、波長200nm以下の紫外線ランプ3を使用すると、放電式と違って、Noxと呼ばれる窒素酸化物の発生を懸念することが不要となるため、腐食による電極清掃が不要になり、また窒素酸化物の居室内への噴霧なとの悪影響を防止することができる。
The
また、各々の紫外線ランプ3の配置本数は、ハウジング2内の空間サイズに適合するように設定される。さらに、互いに並列配置されている各々の紫外線ランプ3の配置関係は、紫外線ランプ3の直径をD、互いに隣接する紫外線ランプ3の離間幅をWとしたとき、離間幅Wは前記紫外線ランプ3の直径Dの0.8~3倍の範囲内(0.8D≦W≦3D)となるように設定されている。
In addition, the number of
その理由は、上記の配置関係から外れる場合、すなわち、離間幅Wがランプ直径Dの0.8倍未満であると、紫外線ランプ3同士の隙間が狭過ぎて、空気の流れが悪くなりオゾンを十分に発生することができない。一方、離間幅Wがランプ直径Dの3倍を越えると、紫外線ランプ3同士の隙間が広過ぎてオゾン濃度のばらつきが発生したり、装置サイズが大きくなるからである。
The reason for this is that when the above arrangement relationship is not met, that is, when the separation width W is less than 0.8 times the lamp diameter D, the gap between the
ハウジング2の内部の送風用ファン4と紫外線ランプ3との中間位置には、紫外線ランプ3の点灯用のランプ用電源5が設けられている。このランプ用電源5は、ハウジング2の内部に形成された隔壁7によって包囲されて紫外線ランプ3から隔離されている。そして、ランプ用電源5の下方に位置する隔壁7には、ランプ用電源5の冷却用ファン6が取り付けられている。この冷却用ファン6に対面して空気の吸込口7aが、またランプ用電源5の上部のハウジング2には、空気の吐出口7bがそれぞれ設けられている。
A
また、上記のランプ用電源5から紫外線ランプ3に電力を供給する接続ケーブル8を備えており、この接続ケーブル8は、その一端が紫外線ランプ3の上流側(送風用ファン4に近接する側)の端部に接続され、他端側は隔壁7を貫通してランプ用電源5に接続されている。
A
このように、ランプ用電源5および冷却用ファン6を、紫外線ランプ3の配置領域に対して隔壁7によって隔離し、かつ、接続ケーブル8の一端を紫外線ランプ3の上流側に配置することで、紫外線ランプ3により照射されて発生するオゾンガスの漏洩により、ランプ用電源5、接続ケーブル8、および冷却用ファン6が腐食されるといった悪影響を防止することができる。
In this way, the
なお、送風用ファン4とランプ用電源5は、オゾン発生器のサイズに応じて、各々の紫外線ランプ3に対して個別に設けてもよく、あるいは複数の紫外線ランプ3に対して個々に設けることもできる。
The
上記構成において、送風用ファン4によって吸気口2aから吸い込まれた空気は、個々の紫外線ランプ3の近傍を通過するが、その際に、紫外線ランプ3によって空気に紫外線が照射されてオゾンが発生する。そして、紫外線ランプ3で発生されたオゾンを含む空気は、排気口2bから外部に排出される。
In the above configuration, the air sucked from the
この場合、個々の紫外線ランプ3は、3本以上の本数が確保され、かつ、吸気口2aから排気口2bに向う空気の流れる方向と直交する方向に互いに一定の離間幅Wを存して並列配置されているので、十分な量のオゾンを発生することができるとともに、ハウジング2内でオゾン発生効率が低下してオゾンガス濃度がばらつくなどの不具合発生を防ぐことができる。これにより、中・大空間でのオゾンによる空間除菌を達成することが可能となる。
In this case, the number of the
また、個々の紫外線ランプ3を一定の離間幅Wを存して並列配置する構成とすることにより、装置全体の厚みをスリムにすることができ、また、空いたスペースを活用して隔壁7を設けてその内部にランプ用電源5およびその冷却用ファン6を配置することができる。このため、イニシャルコスト、ランニングコストの増加などの不具合発生を抑制することが可能となる。
なお、上記実施の形態1の変形例として、ランプ用電源5がオゾン耐性処理されている場合には、隔壁7によって隔離ランプ用電源5を紫外線ランプ3と隔離しなくてもよく、その場合には、図3に示すように、隔壁7を省くとともに、冷却用ファン6を省いて送風用ファン4で兼用することもできる。このような構成とすれば、高電圧配線部が隔壁7を跨ぐためのベース板の処理などが不要になり、コストを削減することができる。In addition, by arranging the
As a modification of the first embodiment, when the
実施の形態2.
本願の実施の形態2において、オゾン発生器1の全体構成自体は、実施の形態1の場合と同様であるが、ランプ用電源5による各々の紫外線ランプ3の点灯の仕方を工夫している。すなわち、この実施の形態2において、ランプ用電源5は、個々の紫外線ランプ3の点灯位置を時間経過に伴って変化させる。
In
すなわち、ランプ用電源5は、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN(但し、Nは1以上で配置本数未満の整数)としたとき、1周期T内において、点灯対象となるN本の紫外線ランプ3の点灯位置を時間経過に伴って配列方向に沿って順番に変化させる。
That is, when the number of
具体的には、例えば図1において、互いに並列配置されている紫外線ランプ3の総本数を10本とし、図の左から右に向かって順に紫外線ランプ3に対してランプ1~ランプ10の番号を付したとき、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=1とした場合、図4のタイミングチャートに示すように、1周期T内において、時間経過に伴って配列方向に沿って順番にランプ1、ランプ2、・・・、ランプ10と点灯する。
Specifically, for example, in FIG. 1, the total number of
また、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=2とした場合、図5のタイミングチャートに示すように、1周期T内において、時間経過に伴って配列方向に沿って順番に(ランプ1、2)、(ランプ3、4)、・・・、(ランプ9、ランプ10)と、2本ずつ同時点灯し、かつ時間経過に伴って配列方向に沿って位置をずらせて点灯する。
Further, when the number of
なお、上記の説明では、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=1の場合と、N=2の場合について説明したが、これは1例であってこのような本数に限定されるものではない。
In the above description, the number of
さらに、紫外線ランプ3の点灯位置を1周期内において時間的に均等に分散させる仕方としては、以下の方法も考えられる。
すなわち、ランプ用電源5は、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN(但し、Nは1以上で配置本数未満の整数)としたとき、点灯対象となるN本の紫外線ランプ3の点灯位置を時間経過に伴って配列方向に沿ってM本(但し、Mは1以上で配置本数未満の整数)おきに飛ばして変化させる。Furthermore, the following method is also conceivable as a method of uniformly dispersing the lighting positions of the
That is, when the number of
具体的には、例えば互いに並列配置されている紫外線ランプ3の総本数を10本とし、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=1とし、時間経過に伴って配列方向に沿って飛ばして点灯する本数をM=3とした場合、点灯する紫外線ランプ3の順にランプ1~ランプ10の番号を付したとき、図6に示すように、左端のランプ1を先ず点灯し、次に、3本飛ばしてランプ2を点灯し、次にはランプ2から3本飛ばしてランプ3を点灯する。以下、この手順を繰り返す。
Specifically, for example, the total number of the
また、紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=2、時間経過に伴って配列方向に沿って飛ばして点灯する本数をM=4とした場合、図7に示すように、左端から2本の(ランプ1、2)を先ず点灯し、次に、4本飛ばして(ランプ3、4)を点灯し、次には、これらの(ランプ3、4)から4本飛ばして(ランプ5、6)を点灯する。以下、この手順を繰り返す。
Further, when the number of
なお、上記の説明では、上記の紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN=1、N=2、時間経過に伴って配列方向に沿って飛ばして点灯する本数をM=3、M=4の場合について説明したが、これは1例であってN、Mを、このような本数に限定するものではない。
In the above description, the number of the
上記の点灯の仕方以外に、ランプ用電源5により、紫外線ランプ3の点灯位置を1周期内において時間的に均等に分散させる仕方としては、例えば紫外線ランプ3を一度に点灯する本数をN(但し、Nは1以上で配置本数未満の整数)としたとき、点灯対象となるN本の紫外線ランプ3の点灯位置を、乱数表に従い、時間経過に伴って変化させることも可能である。
In addition to the lighting method described above, as a method of dispersing the lighting positions of the
この実施の形態2のように、ランプ用電源5は、個々の紫外線ランプ3の点灯位置を時間経過に伴って変化させると、ハウジング2内で発生するオゾンの濃度のばらつき発生を抑えることができるとともに、排気口2bから外部に吐出されるオゾンの濃度の時間的なばらつきの発生も同時に抑えることができる。
As in the second embodiment, when the
なお、本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、一つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。 It should be noted that while this application has described various exemplary embodiments, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may be applicable to particular embodiments. It is not limited and can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも一つの構成要素を変形する場合、追加する場合、または省略する場合、さらには、少なくとも一つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれものとする。 Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, when at least one component is modified, added, or omitted, and at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments. .
1 オゾン発生器、2 ハウジング、2a 吸気口、2b 排気口、3 紫外線ランプ、4 送風用ファン、5 ランプ用電源、6 冷却用ファン、7 隔壁、7a 吸込口、7b 吐出口、8 接続ケーブル。 1 ozone generator, 2 housing, 2a inlet, 2b outlet, 3 ultraviolet lamp, 4 ventilation fan, 5 lamp power source, 6 cooling fan, 7 partition, 7a inlet, 7b outlet, 8 connection cable.
Claims (8)
上方へ延出する中空直方形状のハウジングと、
前記ハウジングの下端側に設けられ、空気を吸入する吸気口と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記下端側に設けられた前記吸気口から吸入された空気に紫外線を照射してオゾンを発生させる3本以上の直管状の紫外線ランプと、
前記ハウジングの上端側に設けられ、前記紫外線ランプで発生されたオゾンを含む空気を前記上端側から前記ハウジングの外部である前記空間に排出する排気口と、
を備え、
前記3本以上の直管状の紫外線ランプは、前記下端側から前記上端側に延出するようにそれぞれ配置してあり、かつ前記吸気口と前記排気口に向かう前記空気の流れる方向と直交する方向に一定の離間間隔を存して並列配置してあるオゾン発生器。 In an ozone generator that performs space sterilization with ozone for a space exceeding 500 m 3 ,
a hollow rectangular parallelepiped housing extending upward;
an intake port provided at the lower end of the housing for sucking air;
three or more straight-tube ultraviolet lamps provided inside the housing for generating ozone by irradiating ultraviolet rays to the air sucked from the air inlet provided on the lower end side;
an exhaust port provided on the upper end side of the housing for discharging air containing ozone generated by the ultraviolet lamp from the upper end side to the space outside the housing;
with
The three or more straight-tube ultraviolet lamps are arranged so as to extend from the lower end side to the upper end side , and in a direction perpendicular to the direction in which the air flows toward the intake port and the exhaust port. ozonizers arranged in parallel with a constant spacing between them .
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