JP7360422B2 - 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)
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
12…第1端子
21…第1接続部
22…第1突出部
23…第3接続部
30…第2電極
31…第2誘電体
32…第2端子
41…第2接続部
42…第2突出部
43…第4接続部
50…支持部
51…スペーサ
52…ホルダ
53…スペーサ部
54…延設部
55…両面テープ
58…第1切欠部(切欠部)
59…第2切欠部
100…オゾン発生器
DS…放電空間
Claims (12)
- 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、
前記第1誘電体及び前記第2誘電体を支持する支持部と、を有し、
前記第1誘電体と前記第2誘電体との間に放電空間が形成され、
前記支持部は、前記第1誘電体及び前記第2誘電体のいずれよりもヤング率が低く、
前記支持部は、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し、
前記第1誘電体及び前記第2誘電体は、セラミックであり、
前記支持部は、樹脂製であるオゾン発生体。 - 前記支持部は、前記第1誘電体と前記第2誘電体との間に配置されるスペーサを有する請求項1に記載のオゾン発生体。
- 前記第1電極に電気的に接続される第1端子と、
前記第2電極に電気的に接続される第2端子と、を有し、
前記第1端子は、前記第1電極に電気的に接続される第1接続部と、前記第1接続部に連なり、前記第1誘電体の端部よりも前記一端側に突出した第1突出部と、を有し、
前記第2端子は、前記第2電極に電気的に接続される第2接続部と、前記第2接続部に連なり、前記第1突出部と同じ方向に突出した第2突出部と、を有し、
前記スペーサは、絶縁性を有する部材であり、前記第1誘電体と前記第2誘電体との間に配置されるスペーサ部と、前記スペーサ部から延びて前記第1突出部と前記第2突出部との間に配置される延設部と、を有する請求項2に記載のオゾン発生体。 - 前記第1電極に電気的に接続される第1端子と、
前記第2電極に電気的に接続される第2端子と、を有し、
前記第1端子は、前記第1電極に電気的に接続される第1接続部と、前記第1接続部に連なり、前記第1誘電体の端部よりも前記一端側に突出した第1突出部と、前記第1突出部の先端から屈曲して延びる第3接続部と、を有し、
前記第2端子は、前記第2電極に電気的に接続される第2接続部と、前記第2接続部に連なり、前記第1突出部と同じ方向に突出した第2突出部と、前記第2突出部の先端から屈曲して延びる第4接続部と、を有する請求項2又は請求項3に記載のオゾン発生体。 - 前記支持部は、前記スペーサを挟んだ前記第1誘電体及び前記第2誘電体を保持するホルダを有する請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のオゾン発生体。
- 前記ホルダは、前記スペーサを挟んだ前記第1誘電体及び前記第2誘電体の外周を囲む環状をなしている請求項5に記載のオゾン発生体。
- 前記第1電極に電気的に接続される第1端子と、
前記第2電極に電気的に接続される第2端子と、を有し、
前記第1端子は、前記第1誘電体の前記スペーサ側とは反対側に配置され、
前記第2端子は、前記第2誘電体の前記スペーサ側とは反対側に配置され、
前記ホルダは、前記第1端子及び前記第2端子を露出させるように切り欠いた切欠部を有する請求項6に記載のオゾン発生体。 - 前記ホルダは、前記放電空間を露出させるように切り欠いた第2切欠部を有する請求項6又は請求項7に記載のオゾン発生体。
- 前記第1誘電体及び前記第2誘電体の固有振動数が、200Hz以上である請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のオゾン発生体。
- 前記支持部は、前記スペーサに、前記第1誘電体及び前記第2誘電体を接着させる両面テープを有する請求項2から請求項8のいずれか一項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10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。 - 前記オゾン発生体の前記支持部は、前記流路の壁面よりも外側で保持され、
前記オゾン発生体の前記第1誘電体及び前記第2誘電体は、前記壁面よりも内側に突出して配置される請求項11に記載のオゾン発生器。
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