特開 2024-9426 オゾン発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009426

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】オゾン発生装置

(51)【国際特許分類】

   C01B 13/11 20060101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

C01B13/11 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110928

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】595001044

【氏名又は名称】オーニット株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591060980

【氏名又は名称】岡山県

(74)【代理人】

【識別番号】110003085

【氏名又は名称】弁理士法人森特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中西 優

(72)【発明者】

【氏名】平垣 圭介

(72)【発明者】

【氏名】仁戸田 昌典

(72)【発明者】

【氏名】下山 力生

【テーマコード（参考）】

4G042

【Ｆターム（参考）】

4G042CA01

4G042CB10

4G042CC11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】オゾンの発生効率を上昇させたオゾン発生装置を提供する。
【解決手段】送風部２ａと、原料空気中に含まれるアンモニア又は窒素酸化物を吸着する吸着フィルター３１ａを通過させた空気を供給する給気部３ａと、給気部から排出された空気からオゾンを発生させるオゾン発生部４ａと、送風部から供給された空気を駆動力として、給気部から原料空気を吸引して吸着フィルターを通過させた空気を原料としてオゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させ、オゾンを含有する気体を吸引して、送風部から排出された空気とオゾンを含有する気体とを混合及び搬送して排出する気体の搬送部５ａと、絞り部６ａとを有し、オゾン発生部は無声放電によりオゾンを発生させる電極を備え、絞り部は流速を上昇させた空気を電極に供給するオゾン発生装置１ａである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送風部と、
原料空気中に含まれるアンモニア又は窒素酸化物を吸着する吸着フィルターを通過させた空気を供給する給気部と、
前記給気部から排出された空気からオゾンを発生させるオゾン発生部と、
前記送風部から供給された空気を駆動力として、前記給気部から原料空気を吸引して、前記吸着フィルターを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させて、前記オゾンを含有する気体を吸引して、送風部から排出された空気と前記オゾンを含有する気体とを混合及び搬送して排出する気体の搬送部と、絞り部とを有するオゾン発生装置であり、
前記オゾン発生部は、無声放電によりオゾンを発生させる電極を備えており、
前記オゾン発生部は、前記電極を内蔵する流路を備えており、
前記給気部は、前記吸着フィルターを内蔵する流路を備えており、
前記絞り部は、前記吸着フィルターの下流、かつ前記電極の上流に設けられており、
前記絞り部の開口面積は、前記吸着フィルターの下流かつ前記電極を内蔵する流路の上流における給気部の流路の開口面積に比して、小さく構成されるオゾン発生装置。

【請求項2】

前記給気部の流路と、前記オゾン発生部の流路とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状である請求項１に記載のオゾン発生装置。

【請求項3】

前記オゾン発生部の流路と、前記搬送部とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状である請求項１又は２に記載のオゾン発生装置。

【請求項4】

前記給気部の流路には、原料空気を取り込むための開口部が設けられており、
前記開口部の開口面積は、前記絞り部の開口面積に比して、大きく構成される請求項１又は２に記載のオゾン発生装置。

【請求項5】

前記給気部の流路には、開口部が設けられており、
当該開口部には、複数の通気用の貫通孔が設けられたカバーが設けられており、前記複数の貫通孔は原料空気を取り込むための開口部として機能する請求項１又は２に記載のオゾン発生装置。

【請求項6】

前記給気部に内蔵される吸着フィルターの下流、かつ前記電極の上流には、整流部が設けられており、
整流部は、吸着フィルターを通過した空気を通過させる複数の長孔を有する請求項１又は２に記載のオゾン発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オゾン発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空気を原料としてオゾンガスを発生する装置が知られている。例えば、以下の特許文献１には、中空のガラス管の内部に導電性を有する銀ペーストを充填した一対の電極を用いて、空気を原料として、オゾンガスを発生させる技術が記載されている。具体的には、空気中において、一対の電極間で無声放電を生じさせることにより、空気中に存在する酸素からオゾンが生成する。

【0003】

特許文献２には空気を原料としてオゾンガスを発生させる際に、空気にアンモニアが含まれる場合は、電極の周囲で生じたＮＯｘと反応して、硝酸アンモンが生じ、当該硝酸アンモンが電極に付着して、オゾンの生成量が徐々に低下する旨が記載されている。引用文献２のオゾン発生装置では、ゴミを除去するフィルタ、アンモニア吸着剤、及びオゾン発生器の順に空気を通過させて、オゾンを発生させる。空気は、エアーポンプ又はエゼクタにより、吸気するとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ２００８／１０８３３１号公報

【特許文献2】特開平１１－２６３６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２では、空気に含まれるアンモニアが、電極付近で生成されたＮＯｘと反応して、硝酸アンモニウムが生じるとされている。本発明者らが検討したころ、空気中に含まれるアンモニアから生じる硝酸アンモニウムの量は微量であり、むしろ、空気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）と、オゾン発生器で発生したオゾンとが反応して生じる硝酸アンモニウムが主であることを確認している。

【0006】

いずれにしても、オゾン発生器に供給する原料空気に不純物が含まれると、硝酸アンモニウムが生じてオゾンの発生効率の点で好ましくない場合がある。このため、原料空気を、浄化した後、オゾン発生器の電極に供給することが好ましい。

【0007】

特許文献２に記載のオゾン発生装置では、空気を吸着材で浄化し、浄化した空気を、電極に供給するため、硝酸アンモニウムの付着が防止され、硝酸アンモニウムによって、オゾンの生成効率が徐々に低下する現象が防止されるものと推測される。

【0008】

しかしながら、引用文献２のオゾン発生装置において、エゼクタにより空気を吸引する構成を採用した場合には、オゾン発生装置に供給される空気の流量が小さくなり、それに伴ってオゾンの発生効率も低下するという問題があった。本発明の発明者らが検討したところでは、空気の流量が小さくなると、電極が空冷されにくくなるためか、流量が大きい場合に比べて、オゾンの生成効率が低下することが分かった。

【0009】

本発明は、給気部から原料空気を吸引して、前記吸着フィルターを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させるオゾン発生装置において、オゾンの発生効率を上昇させたオゾン発生装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

送風部と、原料空気中に含まれるアンモニア又は窒素酸化物を吸着する吸着フィルターを通過させた空気を供給する給気部と、前記給気部から排出された空気からオゾンを発生させるオゾン発生部と、前記送風部から供給された空気を駆動力として、前記給気部から原料空気を吸引して、前記吸着フィルターを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させて、前記オゾンを含有する気体を吸引して、送風部から排出された空気と前記オゾンを含有する気体とを混合及び搬送して排出する気体の搬送部と、絞り部とを有するオゾン発生装置であり、前記オゾン発生部は、無声放電によりオゾンを発生させる電極を備えており、前記オゾン発生部は、前記電極を内蔵する流路を備えており、前記給気部は、前記吸着フィルターを内蔵する流路を備えており、前記絞り部は、前記吸着フィルターの下流、かつ前記電極の上流に設けられており、前記絞り部の開口面積は、前記吸着フィルターの下流かつ前記電極を内蔵する流路の上流における給気部の流路の開口面積に比して、小さく構成されるオゾン発生装置により、上記の課題を解決する。

【0011】

上記の発明では、給気部から原料空気を吸引して、前記吸着フィルターを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させるオゾン発生装置において、絞り部によって流速を上昇させた空気を電極に供給することができる。これにより、絞り部を設けていないオゾン発生装置に比して、オゾンの発生効率を上昇させることができる。本発明によれば、吸引型の流量が小さいオゾン発生装置において、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0012】

前記オゾン発生装置において、前記給気部の流路と、前記オゾン発生部の流路とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状とすることが好ましい。電極を内蔵する流路と、吸着フィルターを内蔵する流路とを、可撓性を有するチューブを介して接続せず、直接に接続することで、前記チューブが意図せず折れて、気体の流通が遮断され事故に至ることを防止することができる。また、オゾン発生装置において、電極を内蔵する流路と、吸着フィルターを内蔵する流路とを、省スペースに配置することができる。また、前記チューブによる場合、前記チューブの長さの分だけ流路が長くなり、摩擦抵抗による圧力損失が生じ、電極に供給される空気の流量が低下する。給気部の流路と、オゾン発生部の流路とを、直接に接続することで、流量の低下を比較的に小さくすることができる。

【0013】

前記オゾン発生装置において、前記オゾン発生部の流路と、前記搬送部とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状とすることが好ましい。上記と同様に、前記チューブの折れによる問題と前記チューブの長さによる圧力損失の問題とを解消し、電極を内蔵する流路と搬送部とを省スペースに配置することができる。

【0014】

前記オゾン発生装置において、前記給気部の流路には、原料空気を取り込むための開口部が設けられており、前記開口部の開口面積は、前記絞り部の開口面積に比して、大きく構成することが好ましい。給気部の開口部の開口面積を大きくすることにより、オゾン発生装置に取り込まれる空気の流量を大きくして、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0015】

前記オゾン発生装置において、前記給気部の流路には、開口部が設けられており、当該開口部には、複数の通気用の貫通孔が設けられたカバーが設けられており、前記複数の貫通孔は原料空気を取り込むための開口部として機能するものとすることができる。通気用の貫通孔の開口面積を、適宜変更することにより、要求される仕様に応じて、オゾン発生装置から排出されるオゾンを含む気体の流量、オゾン発生装置内に取り込まれる原料空気の流量を調節することにより、オゾンの濃度を変更することができる。また、前記カバーを設けることによって、吸着フィルターに供給される空気の流れの偏りを修正し、整えることができる。

【0016】

前記オゾン発生装置において、前記給気部に内蔵される吸着フィルターの下流、かつ前記電極の上流には、整流部が設けられており、整流部は、吸着フィルターを通過した空気を通過させる複数の長孔を有する構成とすることが好ましい。整流部により、電極に供給される空気の流れの偏りを修正し整えることができる。これによって、オゾン発生装置から排出される気体に含まれるオゾン濃度を安定させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、給気部から原料空気を吸引して、前記吸着フィルターを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させるオゾン発生装置において、オゾンの発生効率を上昇させたオゾン発生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係るオゾン発生装置の断面図である。

【図2】図１のオゾン発生装置の給気部、及びオゾン発生部の拡大図である。

【図3】図１のオゾン発生装置の絞り部を上流側から見た状態を示す図である。

【図4】図１のオゾン発生装置を構成する電極ユニットを上流側から見た状態を示す図である。

【図5】図４のＡ部の電極の断面図である。

【図6】第２実施形態に係るオゾン発生装置の給気部を示す斜視図である。

【図7】図６の給気部の平面図である。

【図8】図７のＢＢ´部の断面図である。

【図9】図８のＣＣ´部の断面図である。

【図10】図８のＤＤ´部の断面図である。

【図11】図８のＥＥ´部の断面図である。

【図12】第３実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図13】第４実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図14】第５実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図15】図１４のオゾン発生装置の絞り部を上流側から見た状態を示す図である。

【図16】第６実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図17】第７実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図18】第８実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図19】第９実施形態に係るオゾン発生装置の給気部の断面図である。

【図20】試験用のオゾン発生装置の構成を示す断面図である。

【図21】試験用のオゾン発生装置の構成を示す断面図である。

【図22】空気の流量とオゾンの生成量との関係を示すグラフである。

【図23】可撓性を有するチューブで各部を接続したオゾン発生装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明のオゾン発生装置の実施形態について説明する。以下に示す各実施形態と使用例は、本発明の限られた実施形態に過ぎず、本発明の技術的範囲は例示した実施形態に限定されるものではない。

【0020】

［第１実施形態］
第１実施形態に係るオゾン発生装置を図１ないし図５に示す。

【0021】

本実施形態のオゾン発生装置１ａは、送風部２ａと、原料空気中に含まれるアンモニア又は窒素酸化物を吸着する吸着フィルター３１ａを通過させた空気を供給する給気部３ａと、前記給気部３ａから排出された空気からオゾンを発生させるオゾン発生部４ａと、前記送風部２ａから供給された空気を駆動力として、前記給気部３ａから原料空気を吸引して、前記吸着フィルター３１ａを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部４ａでオゾンを含有する気体を発生させて、前記オゾンを含有する気体を吸引して、送風部２ａから排出された空気と前記オゾンを含有する気体とを混合及び搬送して排出する気体の搬送部５ａと、絞り部６ａとを有する。送風部２ａと搬送部５ａは、気密に接続され、気体を開口部９６ａから開口部９７ａへと搬送する第１の経路を構成する。給気部３ａとオゾン発生部４ａは、気密に接続され、空気を開口部９１ａから開口部９４ａへと搬送する第２の経路を構成する。オゾン発生部４aと搬送部５aとは、気密に接続され、第１の経路と第２の経路は、第１の経路の中ほどで合流する。

【0022】

オゾン発生装置１ａでは、送風部２ａは、シロッコファン２１ａと、シロッコファン２１ａから排出された空気を後述する搬送部５ａへ排出する送風管２２ａとを有する。送風部２ａは、この例に限定されず、搬送部５ａへ空気を供給できるものであればよい。

【0023】

送付部としては、例えば、プロペラファンのような軸流式送風機；ターボファン、若しくはシロッコファンのような遠心式送風機；斜流ファンのような斜流式送風機；又は横流ファン、若しくは貫流ファンのような横断流式送風機などの公知の装置を使用することができる。

【0024】

給気部３ａは、吸着フィルター３１ａを内蔵する流路３２ａで構成される。流路３２ａは、円筒状であり、内部の空間に吸着フィルター３１ａを内蔵する。流路３２ａは、板状の側壁３２１ａと、板状の上部３２２ａと、板状の底部３２３ａとを有する。流路３２ａの上部３２２ａには、原料空気を取り込むための開口部９１ａが設けられている。開口部９１ａは、流路の内部空間と連通する円形の貫通孔であり、原料となる空気を取り込む孔として機能する。

【0025】

給気部３ａの底部３２３ａの上方は、吸着フィルター３１aが充填されていない円筒状の空間とされており、側壁３２１ａに設けられた開口部９２ａを介して、後述するオゾン発生部４ａと連通する。開口部９２ａは、正面視において、角部を円弧状に形成した長方形状の貫通孔である。

【0026】

給気部は、吸着フィルターを内蔵し、吸着フィルターを通過させた空気をオゾン発生部に供給することが可能な形状であればよい。

【0027】

吸着フィルター３１ａは、給気部３ａの内部に着脱可能な状態で充填される。吸着フィルター３１ａは、多孔質材である複数の活性炭のペレット３１１ａと、活性炭のペレット３１１ａと上記の開口部９１ａとの間に充填される不織布３１２ａと、活性炭のペレット３１１ａの下部に充填される不織布３１２ａとで構成される。上流側の不織布３１２ａにより、空気に含まれる有形の塵が捕集される。下流側の不織布３１２ａにより、活性炭のペレット３１１ａが下流へ漏出するのを防止する。活性炭フィルターにより、空気中に含まれるアンモニア又は窒素酸化物が吸着される。吸着フィルターは、例えば、流路３２ａの内壁に、突条から構成されるフランジ等の固定部を設けて、着脱可能な状態で構成すればよい。

【0028】

吸着フィルターは、上記の例に限定されず、アンモニア又は窒素酸化物を吸着することができるものであればよい。吸着フィルターとしては、例えば、ゼオライトなどの多孔質材を紙や繊維などの基材に担持させたフィルター、粉末状の活性炭を紙や繊維などの基材に担持させたフィルターなどを公知のものを使用することができる。上記の不織布は、必須ではなく省略可能であり、その他の公知の塵芥捕集用のフィルターに替えてもよい。

【0029】

オゾン発生部４ａは、図４及び５に示したように一対の電極４１ａを備えており、電極間で生じる無声放電により、オゾンを発生させる。各電極は、円筒状の絶縁材４１１ａの中に導電材４１２ａを充填した形状である。図４に示したように、一方の電極４１ａの導電材４１２ａと、他方の電極４１ａの導電材４１２ａとが重なる部分が形成されるように、一方の電極４１ａと他方の電極４１ａとが対向しかつ接触するようにしている。電極４１ａに所定の電圧を印加すると、絶縁破壊が生じて、図４において双方向の矢印で示したように、電極間で無声放電が生じる。当該無声放電は、図４において、Ｌ１で示したように、導電材が対向する領域において、生じる。

【0030】

図４に示したように、電極４１ａは、電子基板を内蔵する筐体４２１に取り付けられており、電極ユニット４２の一部とされている。筐体４２１の下端部が、後述するオゾン発生部の流路４３ａに挿入された状態で固定される。電極ユニット４２の下端部には、一対の電極４１ａを露出させる開口部が設けられている。図４に示したように、開口部は、電極４１ａを基準として、上流側に第１開口部４２２を備え、下流側に第２開口部４２３を備える形状である。上述の給気部３ａから排出された空気は、第１開口部４２２を経て、電極４１ａに到達し、第２開口部４２３を経て、電極４１ａの下流へと流れる。第１開口部４２２、及び第２開口部４２３は、電極４１ａの軸方向に長く、前記軸方向に交差する方向に短い、長孔である。当該長孔は、電極４１ａにおいて無声放電が生じる領域であるＬ１の長さと同一又はＬ１よりも大きく構成される。Ｌ１の長さは、特に限定されないが、例えば、２ｍｍから２０ｍｍにすることができる。

【0031】

オゾン発生部４ａは、図２に示したように、電極４１ａを内蔵する流路４３ａを有する。流路４３ａは、横断面が角部を円弧状に形成した長方形の筒状であり、その内部を給気部３ａから取り込んだ空気が流通する。流路４３ａの上流側の端部と下流側の端部との間の壁には、上記の電極ユニット４２を嵌めるための貫通孔が設けられる。この貫通孔に電極ユニット４２を嵌めることにより、電極４１ａに対して給気部３ａから取り込まれた空気が接触する位置に、電極４１ａが固定される。

【0032】

流路４３ａの上流の端部に配される開口部９３ａは、給気部３ａの開口部９２ａに連通するように気密に接続される。流路４３ａの下流側の端部に配される開口部９４ａは、後述する搬送部５ａの開口部９５ａと連通するように気密に接続される。図２に示したように、流路４３ａの下流側の端部に配される開口部９４ａには、流路４３ａの内径を下流に向かって徐々に拡大する傾斜部９３１ａが設けられる。傾斜部９３１ａによりテーパー面が形成される。これによって、流路４３ａと搬送部５ａとの接続部において、空気の流れが乱れにくくなり、圧力損失が生じにくくなる形状としている。

【0033】

電極を構成する導電材は、特に限定されないが、銀ペーストである。その他の公知の導電材を充填してもよい。電極を構成する絶縁材は、特に限定されないが、ガラス管である。その他の公知の絶縁材を使用してもよい。

【0034】

電極の本数は、２本に限定されず、適宜変更することができる。金属などの導電材料と１本の電極との間で無声放電を生じさせてもよい。

【0035】

本実施形態のオゾン発生装置１ａでは、絞り部６ａとして、オゾン発生部４ａの流路４３ａに狭窄部を設けている。絞り部６ａは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ａは、流路４３ａの内径を下流に向かって縮小する傾斜部６２ａと、貫通孔６１ａと、貫通孔６１ａから流路４３ａの径方向の外側に延びる段部６３ａとを有する。段部６３ａは、流路４３ａの軸方向の下流側から見ると角部を円弧状に形成した長方形をなし、流路４３ａは、図３に示した長方形状の流路と同一幅、かつ高さの小さい長方形状の筒状の空間を形成する。貫通孔６１ａの開口面積は、前記吸着フィルター３１１ａの下流かつ前記電極４１ａを内蔵する流路４３ａの上流における給気部３ａの流路３２ａの開口面積Ｓに比して、小さく構成される。開口面積Ｓは、図２に示したように、吸着フィルター３１ａの不織布３２１ａの下方の円筒状部の開口面積である。なお、本実施形態の例では、貫通孔６１ａは、図３に示したように、電極４１ａが延在する方向に長辺を有し、電極４１ａに直交する方向に短辺を有する長孔であり、長孔の角部は円弧状に角取りされた形状である。貫通孔６１ａの幅方向の長さは、上述の電極４１ａにおいて無声放電が生じる領域であるＬ１の長さよりと同一、又はそれ以上の長さに設定している。これにより、貫通孔６１ａで絞られた空気が電極４１ａにおいて無声放電が生じる全領域にあたるように構成されている。

【0036】

傾斜部６２ａは、図３に示したように、貫通孔６１ａを取り囲むように、貫通孔６１ａの上方と下方と左と右とに設けられ、傾斜部６２ａは、漏斗のように貫通孔６１ａに向かって流路４３ａの内径が徐々に絞られる傾斜面を形成する。

【0037】

オゾン発生部４ａの流路４３ａは、電極４１の下流の端部に、流路の内径を下流に向かって徐々に拡大する傾斜部９３１ａを有する。傾斜部９３１ａは、流路４３ａの軸方向から見た場合、角部を円弧状に形成した長方形状である。傾斜部９３１ａは、漏斗状の傾斜面を形成し、オゾン発生部４ａの開口部９４ａを形成し、後述する搬送部５ａの開口部９５ａと連通する。

【0038】

絞り部６ａの開口面積は、上述の給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａを通過した後における原料空気の流速に比して、絞り部６ａを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ａで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１に対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0039】

電極４１ａに供給される空気の流速を上昇させることにより、オゾンの発生効率が上昇する詳細な原理は不明であるが、無声放電によるオゾンの発生に伴って、発熱する。空気の流速を上昇させることにより、電極の冷却効率が上昇し、それに伴って、オゾンの発生効率も上昇すると推測される。

【0040】

搬送部５ａは、図１に示したように、内部の空間に送風部２ａから供給された空気を流通させる内部に円筒状の流路を備える部材であり、一端部に前記送風部２ａの送風管２２ａに連通する開口部９６ａを備えており、他端部にオゾンを含む気体を排出する開口部９７ａを備えており、一端部の開口部９６ａと他端部の開口部９７ａとの間に上述のオゾン発生部４ａの流路４３ａの端部に配される開口部９４ａと連通する開口部９５ａを備える部材である。一端部の開口部９６ａは、搬送部５ａの側方に設けられ、開口部９６ａは六面体形状の空間に連通し、当該六面体形状の空間は、後述する第１流路５１ａに連通する。

【0041】

搬送部５ａでは、一端部の開口部９６ａと他端部の開口部９７ａとを連通させる第１流路５１ａに、送風部２ａから排出された空気が流れる。前記第１流路５１ａに対して交差する方向に第２流路５２ａが設けられており、第１流路５１ａと第２流路５２ａとは連通する。第２流路５２ａは、開口部９５ａと連通する。搬送部内には、下流に向かって内径が小さくなる方向に傾斜する第１傾斜部５１１ａと、下流に向かって内径が大きくなる方向に傾斜する第２傾斜部５１２ａとが設けられており、第１流路５１ａと第２流路５２ａとが交差する部分は、第１傾斜部５１１ａと第２傾斜部５１２ａとによって、狭窄部５３ａとなっており、送風部２ａから供給された空気により、前記狭窄部において負圧が生じる。搬送部５ａの狭窄部は、エゼクタの吸引部として機能する。第１傾斜部５１１ａ、及び第２傾斜部５１２ａは、共に断面が円形の流路であり、内壁は徐々に内径が変化するテーパー面とされている。狭窄部は、円形の貫通孔である。第２流路５２ａは、断面が円形の貫通孔からなる流路である。

【0042】

搬送部５ａでは、送風部２ａから供給された空気を駆動力として、給気部３ａから原料空気を吸引し、吸着フィルター３１ａを通過させた空気を原料として前記オゾン発生部でオゾンを含有する気体を発生させて、オゾンを含有する気体を搬送部５ａの内部に吸引して、送風部２ａから排出された空気と前記オゾンを含有する気体とを混合及び搬送して、搬送部５ａの他端部に配された開口部９７ａより排出する。搬送部５ａの他端部の開口部９７ａより排出されたオゾンを含有する気体は、消臭、殺菌などの任意の用途に利用することができる。

【0043】

本実施形態のオゾン発生装置１ａでは、搬送部５ａで生じさせる負圧を利用して給気部３ａから原料空気を吸引し、オゾンを発生させる。負圧を利用して原料空気を装置内に取り込むため、給気部３ａの開口部９１ａにおける空気の流量は、０．５～５．０Ｌ/分あり、小さい。空気の流量が大きい場合に比べると、空気の流量が小さい装置では、吸着フィルターに供給される空気の量が小さくなるため、吸着フィルターの使用可能期間がより長くなる。吸着フィルターの取り換え期間が短くなり、ユーザーの負担を低減することが可能である。給気部３ａの開口部９１ａにおける流量は、０．５～４．０Ｌ/分、又は０．５～３．０Ｌ/分のようにより小さくしてもよい。

【0044】

本実施形態のオゾン発生装置１ａでは、絞り部６ａにより、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することで、流量を増加させずに、オゾンの発生効率を上昇させることが可能である。これにより、吸着フィルター３１ａの使用期間を長くし、かつオゾンの発生効率を上昇させることが可能である。

【0045】

オゾン発生装置１ａでは、絞り部６ａ（貫通孔６１ａ）の開口面積に比して、給気部３ａの開口部９１ａの開口面積が大きくなるように構成される。これにより、オゾン発生装置１ａに取り込まれる空気の流量を大きくし、オゾンの発生効率を上昇させることができる。また、絞り部６ａ（貫通孔６１ａ）の開口面積に比して、上述の給気部３ａの流路３２ａの開口面積Ｓ、オゾン発生部４ａにおける絞り部６１ａを除く流路４３ａの開口面積、及び搬送部５ａの開口部９５ａの開口面積が大きくなるように構成されている。各流路の開口面積を大きくすることにより、圧力損失を低減させるように構成されている。

【0046】

［第２実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｂは、図６ないし１１に示したように、給気部以外の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、給気部３ｂの構成のみが相違する。送風部、オゾン発生部、搬送部、及び絞り部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。なお、第１実施形態のオゾン発生装置１ａと同様の構成については、図面において、同一の符号を使用する。以下においても、同様とする。

【0047】

給気部３ｂは、円筒形の流路３２ｂと、流路３２ｂの上端部の開口部９１ｂに嵌め込まれるカバー３３と、整流部３４とを有する。整流部３４は、円筒形の流路３２ｂの底部の上方の空間に配される。流路３２ｂは、流路３２ａと同様に、側壁３２１ｂと底部３２３ｂとを備えており、上端部はカバー３３の凸部が嵌め込まれる開口部９１ｂとされている。

【0048】

図７ないし図９に示したように、カバー３３は、給気部３ｂの開口部に嵌め込まれる板状の部材であり、カバー３３を貫通する複数の円形の貫通孔３３１と、カバー３３を貫通するスリット孔３３２とを有する。貫通孔３３１の開口面積は、カバー３３の面積よりも小さく構成される。円形の貫通孔３３１は、カバー３３の外側に配され、スリット孔３３２はカバー３３の内側に配され、円形の貫通孔３３１とスリット孔３３２とは連通する。原料空気は、複数の円形の貫通孔３３１から取り込まれて、スリット孔３３２を経て、下流の吸着フィルター３１ａを通過する。吸着フィルター３１ａの構成は、上記の吸着フィルター３１ａと同様である。

【0049】

カバーは、必須の構成ではなく省略してもよい。カバーの構成は、上記の例に限定されず、例えば、カバーの面積よりも小さい貫通孔で構成される、複数の長孔だけで構成してもよい。また、例えば、カバーの面積よりも小さい単一の貫通孔だけで構成してもよい。この場合、単一の開口孔の開口面積は、例えば、１０～９０ｍｍ^２にすることができる。

【0050】

給気部の上端部の開口部の形状は、ニップルのような単一の中空管が突出する形状にしてもよい。

【0051】

スリット孔３３２は、放射状に複数の長孔が径方向の外側に延びる形状であり、複数の長孔と連通する円周状の長孔とを有する形状である。円形の貫通孔３３１から取り込まれた空気は、スリット孔３３２を通過する際に、整流されて、空気の流れの偏りが修正されて、吸着フィルター３１ａに流入する。これにより、偏った空気の流れによって、吸着フィルター３１ａの寿命の低下を防ぐことができる。

【0052】

給気部３ｂの下端部には、整流部３４が設けられる。整流部３４は、中心部から放射状に延びる複数の長孔３４２と、中心部に配される棒状部３４１と、排出部３４３とを有する。排出部３４３は、複数の長孔３４２と連通しており、側壁３２１ｂに設けられた電極の軸方向に直交する方向に長軸を有する長方形状の開口部９２ｂを介して、オゾン発生部４ａへ空気を排排する。長孔３４２は、中実な側壁３２１ｂに設けられる貫通孔であり、半径方向に長く、円周方向に短い孔である。長孔の基部、すなわち棒状部の周囲には、円周方向に延びる略円形の孔が配置される。長孔３４２と棒状部３４１とは、原料空気が流通する方向に延びる形状である。整流部３４は、上端部に凸部を備えており、側壁３２１ｂの下端部の開口部に嵌め込まれる。排出部３４３は、軸方向から見た形状が、長方形の筒状である。整流部の形状は、上記の例に限定されない。

【0053】

本実施形態のオゾン発生装置１ｂにおいては、貫通孔６１ａの開口面積は、前記吸着フィルター３１１ａの下流かつ前記電極４１ａを内蔵する流路４３ａの上流における給気部３ｂの流路３２ｂの開口面積Ｓ２に比して、小さく構成される。開口面積Ｓ２は、図８及び図１０に示したように、吸着フィルター３１ａの不織布３２１ａの下方に配される花のような形状をした長孔３４２の開口面積である。

【0054】

本実施形態のオゾン発生装置１ｂでは、絞り部６ａにより、給気部３ｂの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することで、流量を増加させずに、オゾンの発生効率を上昇させることが可能である。これにより、吸着フィルター３１ａの使用期間を長くし、かつオゾンの発生効率を上昇させることが可能である。

【0055】

本実施形態のオゾン発生装置１ｂにおいては、原料空気を取り込むための開口部の面積は、カバー３３に設けられた各貫通孔３３１の開口面積の合計値とする。原料空気を取り込むための開口面積は、絞り部６ａの開口面積に比して、大きく構成されている。これにより、オゾン発生装置１ｂに取り込まれる空気の流量を大きくし、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0056】

［第３実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｃは、図１２に示したように、オゾン発生部に設けられる絞り部の構成以外は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、絞り部の構成のみが相違する。給気部、送風部、オゾン発生部、及び搬送部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0057】

オゾン発生装置１ｃの絞り部６ｃは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ｃは、流路４３ｃの内壁から流路４３ｃの径方向の内側に向かって延びる第１段部６２ｃと、貫通孔６２ｃと、貫通孔６２ｃから流路４３ｃの径方向の外側に向かって延びる第２段部６３ｃとを有する。貫通孔６１ａの構成は、上記の貫通孔６１ａと同様である。

【0058】

絞り部６ｃは、オリフィスと同様の形状である。絞り部６ｃがオリフィスと同様の形状である点以外は、オゾン発生部４ｃの形状は、上述のオゾン発生部４ａの形状と同様である。

【0059】

絞り部６ｃの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｃを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｃで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。
［第４実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｄは、図１３に示したように、オゾン発生部４ｄに設けられる絞り部６ｄの構成以外は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、絞り部の構成のみが相違する。給気部、送風部、オゾン発生部、及び搬送部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0060】

オゾン発生装置１ｄの絞り部６ｄは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ｄは、流路４３ｄの内壁から流路４３ｄの下流に向かって流路の内径を縮小する方向に傾斜する第１傾斜部６２ｄと、貫通孔６１ｄと、貫通孔６１ｄから流路４３ｄの下流に向かって流路４３ｃの内径を拡大するように傾斜する第２傾斜部６３ｄとを有する。貫通孔６１ｄの構成は上記の貫通孔６１ａと同様である。第１傾斜部６２ｄ、及び第２傾斜部６３ｄは、上述のオゾン発生部４ａと同様の漏斗状の傾斜面を構成する。

【0061】

絞り部６ｄは、ベンチュリと同様の形状である。絞り部６ｄがベンチュリと同様の形状である点以外は、オゾン発生部４ｄの形状は、上述のオゾン発生部４ａの形状と同様である。

【0062】

絞り部６ｄの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｄを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｄで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。
［第５実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｅは、図１４に示したように、オゾン発生部に設けられる絞り部６ｅと給気部３ｅの下端部以外の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、絞り部６ｅと給気部３ｅの下端部の構成のみが相違する。下端部を除く吸気部、送風部、オゾン発生部、及び搬送部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0063】

オゾン発生装置１ｅの下端部における吸着フィルター３１ａの下方には、傾斜部３３ｅが設けられる。当該傾斜部３３ｅによって、吸着フィルター３１ａの下方には、下流（下方）に向かって内径が小さくなる略円錐台状の空間３３１ｅが構成される。給気部３ｅの開口部９２ｅの部分には、傾斜部が形成されておらず、完全な円錐台形状にはされていない。開口部９２ｅは、角部が円弧状に形成された長方形状の開口部であり、上側の縁部９２１が、後述するオゾン発生部４ｅの傾斜部６２ｅと連続するように斜めに形成された形状である。開口部９２ｅは、流路４３ｅの上流端に設けられた開口部９３ｅと連通する。

【0064】

オゾン発生装置１ｅの絞り部６ｅは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ｅは、流路４３ｅの下流に向かって流路の内径を縮小する方向に傾斜する傾斜部６２ｅと、貫通孔６１ｅと、貫通孔６１ｅから流路４３ｅの径方向の外側に延びる段部６３ｅを有する。段部６３ｅの構成は、上述の段部６３ａと同様である。貫通孔６１ｄより下流部の構成は、オゾン発生部４ａと同様である。貫通孔６１ｅの構成も貫通孔６１ａと同様である。

【0065】

傾斜部６２ｅは、図１５に示したように、貫通孔６１ｅの上方、左、及び右に形成される。貫通孔６１ｅの下方は、開口部９２ｅの下縁部と連続し、流路４３ｅの軸方向に沿って延在する面として構成される。傾斜部６２ｅは、貫通孔６１ｅの下縁部以外の部分においては、漏斗状の傾斜面を構成する形状とされている。

【0066】

絞り部６ｅの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｅを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｅで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0067】

［第６実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｆは、図１６に示したように、給気部３ｆに設けられる傾斜部３３ｆと吸着フィルター３１ｆ以外の構成は、上記のオゾン発生装置１ｅと同一であり、給気部の下端部と吸着フィルター３１ｆの構成のみが相違する。共通する部分についての説明は省略する。

【0068】

給気部３ｆの下端部に設けられる傾斜部３３ｆの上端は、開口部９２ｅの上側の縁部９２１に比して、さらに高い位置にあり、傾斜部３３ｆの下端は、給気部３ｆの流路３２ｆの底部３２３ａにまで達する形状である。傾斜部３３ｆの高さが高いため、吸着フィルター３１ｆの厚みは、給気部３ｆの高さの１/３以下に小さくなる。活性炭のペレット３１１ｆの厚みも薄くされている。その他の点では、流路４３ｆの構成は、上述の流路４３ｅの構成と同様である。傾斜部６２ｅによって、吸着フィルター３１ｆの下方に略円錐台形状の空間３３１ｆが形成される。

【0069】

絞り部６ｅの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ｆの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｅを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｅで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0070】

［第７実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｇは、図１７に示したように、オゾン発生部４ｇに設けられる絞り部６ｇの構成以外は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、絞り部の構成のみが相違する。給気部、送風部、オゾン発生部、及び搬送部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0071】

オゾン発生装置１ｇの絞り部６ｇは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ｇは、流路４３ｇの内壁から流路４３ｇの下流に向かって流路の内径を縮小する方向に傾斜する傾斜部６２ｇと、貫通孔６１ｇとを有する。貫通孔６１ｇの開口面積及び形状は、電極４１aよりも下流の流路４３ｇの形状の開口面積及び形状と同一である。流路４３ｇは、上述と同様の構成を有する傾斜部９３１aに接続される形状とされる。

【0072】

流路４３ｇは、断面形状が角部を円弧状に形成した長方形の筒状であり、軸方向の上流側及び下流側から見た貫通孔の形状は、上記の実施形態と同様に角部を円弧状に形成した長方形状の長孔である。傾斜部６２ｇは、漏斗状の傾斜面を形成する。

【0073】

貫通孔６１ｇの途中には、電極ユニット４２を嵌めるための第１孔と第２穴とが設けられる。電極ユニット４２は、第１孔と第２穴とに嵌め込むことで固定する。

【0074】

絞り部６ｇの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｇを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｇで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0075】

［第８実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｈは、図１８に示したように、オゾン発生部４ｈに設けられる絞り部６ｈの構成以外は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、絞り部６ｈの構成のみが相違する。給気部、送風部、オゾン発生部、及び搬送部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0076】

オゾン発生装置１ｈの絞り部６ｈは、前記吸着フィルター３１ａの下流、かつ前記電極４１ａの上流に設けられる。絞り部６ｈは、流路４３ｈの開口面積、すなわち断面積を、給気部３ａの開口部９１ａの開口面積Ｓより小さく構成したものである。電極４１ａ、電極ユニット４２の構成は、オゾン発生装置１ａと同様である。流路４３ｈの端部には、傾斜部が設けられていない。流路４３ｈは、断面が角部を円弧状に形成した長方形の筒状である。絞り部６ｇには、流れを絞るための凸部は形成されていない。

【0077】

絞り部６ｈの開口面積は、給気部３ａの開口面積Ｓに比して小さいため、給気部３ａの吸着フィルター３１ａの下流における原料空気の流速に比して、絞り部６ｈを流れる空気の流速が上昇する。絞り部６ｈで流速を上昇させた前記空気を前記電極４１ａに対して供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0078】

［第９実施形態］
本実施形態のオゾン発生装置１ｉは、図１９に示したように、送風部２ｉ、及び搬送部５ｉの構成以外は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であり、送風部２ｉ、及び搬送部５ｉの構成のみが相違する。給気部、及びオゾン発生部の構成は、上記のオゾン発生装置１ａと同一であるので、説明を省略する。

【0079】

搬送部５ｉは、一端部に設けられる第１開口部９６ｉと、他端部に設けられる第２開口部９７ｉと、第１開口部９６ｉ及び第２開口部９７ｉの間に存する周壁に設けられる開口部９５ｉとを有する筒状の部材である。送付部２ｉを作動させると、空気は、第１開口部９６ｉから取り込まれて、筒状の流路を流れて、第２開口部９７ｉから排出される。

【0080】

送風部２ｉは、第２開口部９７ｉに設けられる。本実施形態では、送風部２ｉは、軸流ファンを使用している。

【0081】

第１開口部９６ｉの開口面積は、第２開口部９７ｉの開口面積に比して、小さく構成されている。このため、送風部２ｉにより搬送部５ｉに空気を流入させると、給気時の抵抗が大きくなり、周壁に設けられる前記開口部９５ｉに負圧が生じる。当該開口部には、給気部３ａとオゾン発生部４ａとが接続されている。前記負圧により、給気部３ａの開口部から原料空気が取り込まれる。原料空気に含まれる酸素から、オゾン発生部４ａにおける無声放電によってオゾンが生成する。生成したオゾンを含む気体は、前記負圧により、前記開口部９５ｉから搬送部５ｉに取り込まれて、第１開口部９６ｉから取り込まれた空気と混合され、前記他端部の第２開口部９７ｉから排出される。

【0082】

本実施形態のオゾン発生装置では、第１開口部９６ｉの縁に鍔部を設けて、第１開口部の開口面積を小さく構成して、開口部９５ｉに負圧を生じさせている。第１開口部９６ｉに上記と同様のカバー３３を取り付けることにより、開口面積を小さくしてもよい。また、第１開口部をテーパー形状にすることにより、第１開口部の開口面積を小さくしてもよい。また、不織布などの流れの抵抗となるものを第１開口部に設けてもよい。

【0083】

［効果］
上記各実施形態のオゾン発生装置では、負圧を利用して、給気部から吸気される空気の流量を小さくする。これにより、吸着フィルターを長寿命化することが可能になり、吸着フィルターの取り換え頻度を少なくすることができる。また、絞り部によって、電極に供給される空気の流速を上昇させることで、流量を小さくしたことによる、オゾン発生効率の低下を補うことができる。

【0084】

上記の各実施形態の構造から明らかなように、前記吸着フィルターの下流かつ前記電極を内蔵する流路の上流における給気部の流路の開口面積に比して、開口面積を小さくした絞り部により、給気部の吸着フィルターの下流における原料空気の流速に比して、流速を上昇させた空気を電極に対して供給することができる。流速を上昇させた空気を電極に供給することにより、オゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0085】

上記の各実施形態において示したように、例えば、給気部における吸着フィルターの下流部、電極の上流部に配される絞り部、電極の下流のオゾン発生部と搬送部との接続部分、搬送部における狭窄部のうち少なくとも一つ以上の位置に、傾斜部によるテーパー面を設けることによって、渦の生成等による圧力損失を低減することができる。これらの部分において、流路の内径を傾斜部によって、緩やかに変化させて、圧力損失を低減することにより、例えば、吸着フィルターの体積を増加させることが可能になる。吸着フィルターの体積を増加させると、特に吸着フィルターの厚みが大きくなると、空気が通過する体積が大きくなり圧力損失が生じるが、上述のようにして圧力損失を低減することにより、吸着フィルターの体積の増加による圧力損失を補填することが可能になる。なお、吸着フィルターの体積を増加させることにより、吸着フィルターの交換頻度を少なくすることが可能である。また、例えば、絞り部の開口面積を小さくすると、圧力損失が生じるが、上述のようにして圧力損失を低減することにより、絞り部の開口面積をより小さくし、電極に供給する空気の流速をより上昇させて、よりオゾンの発生効率を上昇させることができる。

【0086】

絞り部と電極との間に距離が空くと、オゾンの発生効率を上昇させる効果が低下する。このため、絞り部は、オゾン発生部を構成する流路における、電極の上流側に設けることが好ましい。また、絞り部は、オゾン発生部を構成する流路の内壁に、凸部を設けることにより、狭窄部を設ける構成とすることが好ましい。この構成によれば、凸部の以外の部分の流路の内径は大きく構成することも可能であり、設計の自由度が高くなる。例えば、凸部以外の部分の流路の内径を大きくすることにより、圧力損失を低下させ、かつ、凸部に気体の流れをより大きく絞って、電極に供給される気体の流速をより大きくすることが可能になる。なお、凸部には、上述の第１段部、又は第２段部などの段部；第１傾斜部、第２傾斜部などの傾斜部が含まれる。凸部には、傾斜部によるテーパー面を設けることが好ましい。

【0087】

凸部を利用することにより、凸部以外の電極を内蔵する流路の内径を大きくすることが可能になる。これにより、流路における圧力損失を低減することが可能になる。上記と同様に、吸着フィルターの体積を増大させることも可能になる。

【0088】

圧力損失を低下させるには、例えば、給気部の開口部の開口面積を１００～１０００ｍｍ^２にして、給気部の開口面積を大きくする、給気部において最も流路の開口面積が小さくなる部分の開口面積を５００～１５００ｍｍ^２にして、給気部の流路を太くする、オゾン発生部において絞り部を除く流路の開口面積を１００～３００ｍｍ^２にしてオゾン発生部の流路の内径を太くする、上述のように傾斜部によるテーパー面を利用して緩やかに流路の内径を変化させる、又は可撓性のチューブを使用せず各部を直接に接続するといった構成により、実現することが可能である。また、搬送部の開口部を１１０～３３０ｍｍ^２にして当該開口部の開口面積を大きくすることによっても、圧力損失を低下させることができる。

【0089】

給気部の開口部における流量は、特に限定されないが、例えば、０．５～５．０Ｌ/分にすることができる。給気部の開口部における流量は、０．５～４．０Ｌ/分、又は０．５～３．０Ｌ/分のように小さくしてもよい。

【0090】

給気部の吸着フィルターの下流部に原料空気の流速は、特に限定されないが、例えば、０．００１～０．２４ｍ/秒にすることができる。絞り部における空気の流速は、特に限定されないが、例えば、０．２～３．０ｍ/秒にすることができる。

【0091】

絞り部における開口面積は、特に限定されないが、例えば、２０～２９０ｍｍ^２にすることができる。絞り部における開口面積は、より好ましくは、２０～１００ｍｍ^２である。

【0092】

後述する絞りの倍率は、１．２～５０倍とすることが好ましく、５～４０倍がより好ましい。絞りの倍率は、吸着フィルターの下流かつ前記電極を内蔵する流路の上流における給気部の流路の開口面積（Ｓ又はＳ２）を、絞り部の開口面積で除することにより、求められる。

【0093】

絞り部における開口面積は、給気部の開口部の開口面積、及び給気部において最も流路の開口面積が小さくなる部分の開口面積に比して、小さくなるようにすることが好ましい。例えば、図８の例では、給気部において最も流路の面積が小さくなる部分は、長孔３４２の部分である。

【0094】

上記の各実施形態に係るオゾン発生装置では、オゾン発生部の流路と、給気部の流路とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状である。また、上記の各実施形態に係るオゾン発生装置では、オゾン発生部の流路と、前記搬送部とは、可撓性を有するチューブを介さずに、直接に接続された形状である。

【0095】

図２３に示したように、吸着フィルター３１ｊを内蔵する給気部３ｊと、オゾン発生部４ｊと、搬送部（図示略）とを可撓性を有するチューブ８で接続したオゾン発生装置１ｊにおいては、前記チューブ８を曲げることで、給気部３ｊ、オゾン発生部４ｊ、及び搬送部（図示略）の位置を、自在に変更することが可能であり、各部のレイアウトをオゾン発生装置の筐体の形状に合わせて、変更することができる。しかし、前記チューブ８を曲げる際に、意図せず前記チューブ８が折れ曲がり、給気部３ｊから取り込んだ気体の流通が遮断され事故に至る可能性がある。また、前記チューブ８の長さの分だけ流路が長くなり、摩擦抵抗による圧力損失が生じ、電極４１ａに供給される空気の流量が低下する。

【0096】

上記の各実施形態に係るオゾン発生装置では、可撓性を有するチューブ８を介さずに、給気部とオゾン発生部とを直接に接続し、またオゾン発生部と搬送部とを直接に接続しているので、上記のような問題を解消することができる。

【0097】

例えば、図１に示したように、給気部３ａの長手方向が上下に延在する形状にし、給気部３ａの側方にオゾン発生部４ａを配置し、給気部３ａ及びオゾン発生部４ａの下方に送風部２を配置し、オゾン発生部４ａと送風部２ａの側方に、搬送部の長手方向が上下に延在するように配置した形状ことにより、隙間を極力小さくし、省スペースに各部を配置することができる。これによって、オゾン発生装置１ａをさらに小型化することが可能になる。給気部３ａに内蔵させる吸着フィルター３１ａの体積を増大させる場合は、オゾン発生部４ａの上方に給気部３ａが突出するようにしてもよい。上記のオゾン発生装置１aにおいて、送風部２aの空気の流れ方向は横方向であり、給気部３ａ及びオゾン発生部４ａにおける空気の流れ方向は、上から下へ流れ側方に流れるＬ字形である。

【実施例0098】

図２０、及び図２１に示した試験装置を使用して、気体の流量（L/分）と、１時間当たりのオゾンの生成量（mg/時間）との関係を調べた。

【0099】

図２０に示した装置は、図８に示したオゾン発生装置と同様の給気部３ｂと、図１に示したオゾン発生部と同様のオゾン発生部４ａとを有しており、絞り部６ａを備えるものである。オゾン発生部における電極ユニットとしては、オーニット株式会社製のＳＦＧ１２１０を使用した。この電極ユニットは、オゾンを１０ｍｇ/ｈの効率で生成するものである。搬送部に替えて、内部が漏斗状にされたブロック７１を介して、オゾン発生部４ａから排出された気体の流れを絞って、絞った気体をオゾン濃度計７２へ流入させた。オゾン濃度計７２は、荏原実業株式会社のＥＧ-３０００Ｄを使用した。図２０に示した装置は、図１に示したのと同様の絞り部６ａを備えており、絞り部６ａの貫通孔６１ａの開口面積は、３１．１４２ｍｍ^２である。この絞り部を、「絞り部１」と称する。図２０に示した装置は、図８に示したのと同様の給気部３ｂを備えており、給気部３ｂに設けられる複数の貫通孔３３１の開口面積を合計して原料空気を取り込むための開口部の開口面積を求めた、給気部３ｂの開口部の開口面積は、２１３．６２８ｍｍ^２である。また、給気部３ｂにおいて、最も開口面積が小さくなる部分は、整流部３４の長孔３４２の部分であり、その開口面積Ｓ２は６７４．５５７ｍｍ^２である。

【0100】

上記のオゾン濃度計７２は、上流から下流に向けて順に、試料セルと、流量計と、ポンプとを備えている。ポンプによってオゾン発生部４ａで発生させたオゾンを含む気体を吸引し、試料セル、及び流量計の順に前記気体を流通させて、排出する。試料セルにおいて、紫外線（253.7ｎｍ）の透過量を測定し、次式に基づいて、自動的にオゾン濃度（ｐｐｍ）を自動的に算出する。
C=K・log(I₀/I_x)
ただし、Cはオゾン濃度であり、
ｋは比例定数であり、
I₀は、オゾンを含まない試料、すなわち空気の光透過量であり、
I_xは、オゾンを含む試料の光透過量である。

【0101】

オゾン濃度（ｐｐｍ）は、次式により、１時間当たりのオゾン発生量（mg/時間）に換算した。
オゾン発生量（mg/時間）＝オゾン濃度（ppm）×10^-6×計測流量（L/毎分）×60（分）×48(オゾン分子量)÷22.4(1mol)×1000

【0102】

図２１に示した装置の給気部３ｋは、図８の給気部と基本的な構成は同様であるが、オゾン発生部４ｋの流路４３ｋに接続される給気部の開口部の内径が、オゾン発生部４ｋの流路４３ｋの内径にあわせて拡大されている。給気部３ｋに設けられる複数の貫通孔３３１の開口面積を合計して求めた、給気部３ｋの原料空気を取り込むための開口部の開口面積は、２１３．６２８ｍｍ^２である。オゾン発生部４ｋの流路４３ｋにおける電極４１ａの上流における流路４３ｋの開口面積Ｓ３は、２２６．２６５ｍｍ^２である。給気部３ｋにおいて、最も開口面積が小さくなる部分は、整流部３４の長孔３４２の部分であり、その開口面積Ｓ２は６７４．５５７ｍｍ^２である。当該開口面積Ｓ２は、吸着フィルター３１ａの下流かつ電極４１ａを内蔵する流路４３ｋの上流における給気部３ｋの流路３２ｋの開口面積である。流路４３ｋの開口面積Ｓ３は、給気部３ａの開口面積Ｓ２よりも小さく、絞り部を構成する。当該絞り部を以下、「絞り部２」と称する。なお、内部が漏斗状のブロック７１ｋは、オゾン発生部の流路の内径に合せて変更した。オゾン濃度計７２は、上記同様の装置を使用した。

【0103】

図２０に係る装置の絞り部１の絞りの倍率は、開口面積を基準とすると、６７４．５５７÷３１．１４２により、約２１．７倍である。図２１に係る装置の絞り部２の絞りの倍率は、６７４．５５７÷２２６．２６５により、約３倍である。なお、絞りの倍率は、開口面積Ｓ２を絞り部の開口面積で除して求めた。

【0104】

以下の条件で、図２０、及び図２１の装置をそれぞれ使用して、気体の流量（L/分）と、１時間当たりのオゾンの生成量（mg/時間）との関係を調べた。なお、「気体の流量」は、上述のオゾン濃度計の試料セルの直後に設けた流量計で測定した流量（L/分）のことであり、オゾン濃度計とオゾン発生部とは気密に接続され、給気部から吸気された空気がオゾン発生部の電極を通過する構成であるため、電極が配置された流路内の流量と同視することができる。
環境温度：２２.１℃
湿度：１６％RH
空気中の水分量：３．１２８ｇ/ｍ^３
露点：－４．８６３℃

【0105】

図２０のオゾン発生装置（絞り部１）、及び図２１のオゾン発生装置（絞り部２）について、気体の流量とオゾンの生成量との関係を図２２のグラフに示した。

【0106】

図２２のグラフから明らかなように、オゾン発生装置内を流れる気体の流量が大きくなると、それに相関して、１時間当たりのオゾンの生成量、すなわちオゾンの生成効率も増加することがわかった。

【0107】

例えば、オゾン発生装置内を流れる気体の流量を３．０L/分から１．５L/分に減少させた場合、図２１のオゾン発生装置（絞り部２）では、１時間当たりのオゾン発生量は、３７％低下する。しかし、流量１．５L/分であっても、絞り部の絞りの倍率により、１時間当たりのオゾンの発生量が異なってくる。図２１の装置ように比較的に絞りの倍率が低いオゾン発生装置では、１時間当たりのオゾン発生量は、流量１．５L/分の場合、１０ｍｇ程度であるのに対して、図２０のように比較的に絞りの倍率を高くしたオゾン発生装置では、１時間当たりのオゾン発生量は、流量１．５L/分の場合、１２ｍｇ程度となる。この例では、絞り部の倍率を高くしたことにより、より流速が大きい空気が電極に供給され、１時間当たりのオゾン発生量が１４％向上したことがわかる。絞り部を設けなかった場合は、１時間当たりのオゾンの生成量は、図２１の装置よりも、さらに小さくなる。

【0108】

以上のように、オゾン発生装置では、原料空気の流量を低下させたことによるオゾンの発生効率の低下を、絞り部によって向上させることができる。吸引式の装置では原料空気の流量は小さくされているので、原料空気の流量を大きく設定したオゾン発生装置に比して、吸着フィルターの寿命を延ばし、吸着フィルターの交換頻度を少なくすることができる。

【符号の説明】

【0109】

２ａ 送風部
３ａ 給気部
３２ａ 流路
３１ａ 吸着フィルター
４ａ オゾン発生部
４３ａ 流路
４ａ 電極
５ａ 搬送部
６ａ 絞り部
３３ カバー
３４ 整流部
８ 可撓性を有するチューブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】