(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
前記構成においては、車両用であることが好ましい。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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】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、（ｂ）は、そのＺ−Ｚ断面図である。
【図４】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。
【図５】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６】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】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】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９】本実施形態に係る車載用空気調和装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
以上、オゾン発生装置１０について説明した。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
以上、オゾン発生装置５０について説明した。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
次に、空気調和装置を備える車両について説明する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【符号の説明】
【０１０４】
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
【図１】
2019182670.tif 000003
【図２】
2019182670.tif 000004
【図３】
2019182670.tif 000005
【図４】
2019182670.tif 000006
【図５】
2019182670.tif 000007
【図６】
2019182670.tif 000008
【図７】
2019182670.tif 000009
【図８】
2019182670.tif 000010
【図９】
2019182670.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月5日(2019.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、管軸方向の両端部側に第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、
前記第１電極は、前記発光管の管軸方向の一端側にある前記第１端部の外周面に設けられており、
前記第２電極は、前記発光管の管軸方向の他端側にある前記第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オゾン発生装置。
【請求項２】
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に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
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又は２に記載のオゾン発生装置。
【請求項４】
車両用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。
【請求項５】
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１〜４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。
【請求項６】
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５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の空気調和装置を備えることを特徴とする車両。
【請求項８】
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７に記載の車両。