(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧電極としての金属板の一面に第１基板としての雲母板を貼着し、この雲母板に第１低圧電極としての金属製の網を貼着すると共に、前記金属板の他面に第２基板としての雲母板を貼着し、この雲母板に第２低圧電極としての金属製の網を貼着してなるオゾン発生板を備え、該オゾン発生板は平面視長方形の薄板状に形成され、この長方形薄板状オゾン発生板の両側縁及び一端縁にわたって前記第１低圧電極及び前記第２低圧電極としての金属性の網との間に所定の隙間を形成するように縁カバーが取り付けられ、前記オゾン発生板の他端縁に導線接続用端子が取り付けられ、この端子を覆う端子カバーが設けられてなることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記オゾン発生板と、インバーターと、これらと電源とをつなぐ導線とからなり、前記インバーターは、直流電圧を交流電圧に変換し、更に該交流電圧を高電圧に変換するようになっ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】
請求項１又は２に記載のオゾン発生装置のオゾン発生板を、内燃機関内にエアークリーナーを介して空気を取り入れるエアー吸入口に挿入配置することを特徴とするオゾン発生装置の内燃機関への設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沿面コロナ放電を利用するオゾン発生装置及びこのオゾン発生装置を内燃機関に設置する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のオゾン発生装置として、厚さが例えば０．１ｍｍの銅板を誘電体として使用し、この銅板の片面に、例えば厚さ５０〜１００μｍのガラエポ樹脂（ガラスエポキシ樹脂）製の基板を貼着し、このガラエポ樹脂製基板の上に、放電電極としての金属網を貼着することによってオゾン発生板を構成し、しかして電極である金属網と誘電体である銅板との間に高電圧を印加することによって沿面コロナ放電を発生させるようにしたものがある。また、従来のオゾン発生装置として下記の特許文献１に記載されたものがある。これは、セラミック板の一面に０．１μｍ〜２ｍｍのニッケル系金属線で形成された網を貼着すると共に、セラミック板の他面にニッケル系金属又は網を貼着してオゾン発生板を形成したものである。
【特許文献１】特開平１０−５３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術のうち前者のオゾン発生板は、コロナ放電による高温によってガラエポ樹脂製の基板に孔が明き易く、使用寿命が短かくなる、という問題の他に、このオゾン発生板にあっては、誘電体としての銅板の片面側でしか沿面コロナ放電が生じないため、放電量を増加するには、オゾン発生板の大きさを拡大するか、使用の際にオゾン発生板の個数を増やすようにするしかなかった。
【０００４】
そして、後者の特許文献１に記載のオゾン発生板にあっては、セラミック板が基板で、このセラミック板の一面に貼着されたニッケル系金属線の網が電極を形成し、他面に貼着されたニッケル系金属又は網が誘電体を形成するから、上記前者のオゾン発生板と同じく、誘電体の片面でしか沿面コロナ放電が発生じない。また、このオゾン発生板では、基板としてセラミック板を使用しているが、このセラミック板材は、裁断が困難で、一般に、所定のサイズごとに製造されるようになっているため、大きさが変われば別のセラミック板材を使用する必要があり、したがってコストが非常に高くつくという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑み、基板に孔が明くようなことがなく、使用寿命を長く延ばすことができると共に、放電量が多く、基板のコストを安くできて、製作コストの低廉化を図ることができるオゾン発生板を備えたオゾン発生装置を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、このオゾン発生装置を内燃機関に設置する設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明のオゾン発生装置は、高圧電極としての金属板６の一面に第１基板としての雲母板７を貼着し、この雲母板７に第１低圧電極としての金属製の網８を貼着すると共に、前記金属板６の他面に第２基板としての雲母板９を貼着し、この雲母板９に第２低圧電極としての金属製の網１０を貼着してなるオゾン発生板１を備え、該オゾン発生板１は平面視長方形の薄板状に形成され、この長方形薄板状オゾン発生板１の両側縁及び一端縁にわたって前記第１低圧電極及び前記第２低圧電極としての金属性の網８，１０との間に所定の隙間Ｓを形成するように縁カバー１１が取り付けられ、前記オゾン発生板１の他端縁に導線接続用端子１２が取り付けられ、この端子１２を覆う端子カバー１３が設けられてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１に記載のオゾン発生装置において、前記オゾン発生板１と、インバーター２と、これらと電源とをつなぐ導線４，５とからなり、前記インバーター２は、直流電圧を交流電圧に変換し、更に該交流電圧を高電圧に変換するようになっていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明のオゾン発生装置の内燃機関への設置方法は、請求項１又は２に記載のオゾン発生装置Ａのオゾン発生板１を、内燃機関内にエアークリーナー１５を介して空気を取り入れるエアー吸入口１７に挿入配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、基板として、耐熱性に優れた雲母板７，９を使用しているから、コロナ放電による高温によって基板に孔が明くようなことがない上に、雲母板７，９は弾力性があるためセラミック製基板のように使用時に折損したり破損するようなことがなく、したがってオゾン発生板１の使用寿命を延ばすことができる。
【００１０】
また、高圧電極である金属板６の一面に第１基板としての雲母板７を貼着し、この雲母板７に第１低圧電極としての金属製の網８を貼着し、前記金属板６の他面に第２基板としての雲母板９を貼着し、この雲母板９に第２低圧電極としての金属製の網１０を貼着することによりオゾン発生板１を構成したもので、金属板６がプラスの電荷を帯び、第１及び第２低圧電極の金属製網８，１０が夫々マイナスの電荷を帯びるように接続配線することによって、オゾン発生板１の両面側で沿面コロナ放電が生じてプラズマが発生し、オゾン発生板の片面側のみで沿面コロナ放電を生ずるものに比べ、放電量が倍増し、オゾンの発生効率が向上することになる。
【００１１】
また、オゾン発生板１の金属板６側がプラスの電荷を帯び、第１及び第２低圧電極の金属製網８，１０側が夫々マイナスの電荷を帯びるため、人が過ってオゾン発生板１に触れたり、オゾン発生板１に水がかかったりしても、ショートすることがなく、きわめて安全である。
【００１２】
また、オゾン発生板１の基板として使用している雲母板７，９は、セラミック板と違って、切断（カット）が容易であるため、所定厚みのものであれば、幅広、長尺の雲母板材から任意の寸法に切断することにより、必要サイズの基板を得ることができ、したがって基板のコストを安くできて、製作コストの低廉化を図ることができる。
【００１３】
また、オゾン発生板１を平面視長方形の薄板状に形成し、この長方形薄板状オゾン発生板１の両側縁及び一端縁にわたって縁カバー１１を取り付け、前記オゾン発生板１の他端縁に導線接続用端子１２を取り付け、この端子１２を覆う端子カバー１３を設けているから、使い勝手が良く、手で触っても網１０，１１の周縁で手を傷つけるようなことがなく安全に使用できると共に、外観上の体裁も良好となる。
さらに、前記第１低圧電極及び前記第２低圧電極としての金属性の網８，１０との間に所定の隙間Ｓを形成するように縁カバー１１が取り付けられているから、各金属製網８，１０の周縁部も有効に使用して沿面コロナ放電を起こさせることができる。
【００１４】
請求項２に記載のように、オゾン発生装置Ａは、オゾン発生板１と、インバーター２と、これらと電源とをつなぐ導線４，５とからなるもので、インバーター２は、直流電圧を交流電圧に変換し、更に該交流電圧を高電圧に変換するようになっているから、オゾン発生に必要な高電圧をインバーター２のみで作りだすことができるため、上記のような電圧変換の処理ができるインバーター２を製造しさえすれば、インバーター２に直流電圧を流すだけでオゾン発生に必要な高電圧を生成することができるため、オゾン発生装置を簡単容易に使用することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、オゾン発生装置Ａのオゾン発生板１を、内燃機関内にエアークリーナー１５を介して空気を取り入れるエアー吸入口１７に挿入配置することにより、オゾン発生板１の両面側で沿面コロナ放電によるプラズマが発生し、エアー吸入口１７に吸入される空気中の有害物質を酸化・分解するから、燃費の向上を図ることができると共に、内燃機関のトルクを高めることができる。また、オゾン発生板１をエアー吸入口１７に挿入するだけでよく、特定の箇所に固定する必要がないから、使い勝手が良く、手軽に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は本発明に係るオゾン発生装置Ａを示す説明図、図２は図１のＺ−Ｚ線拡大断面図であり、図３はオゾン発生装置Ａにおけるオゾン発生板１を示す斜視図であり、図４の(a) は図３のＸ−Ｘ線拡大断面図、(b) は図３のＹ−Ｙ線拡大断面図である。オゾン発生装置Ａは、図１に示すように、オゾン発生板１と、インバーター２と、これらとバッテリー（電源）とをつなぐ導線４，５とからなる。
【００１７】
オゾン発生板１は、図４の(a) ，(b) から分かるように、高圧電極としての銅板６の一面に、第１基板としての雲母板７を貼着し、この雲母板７に第１低圧電極としての金属製の網８を貼着すると共に、前記高圧電極としての銅板６の他面には第２基板としての雲母板９を貼着し、この雲母板９に第２低圧電極としての金属製の網１０を貼着することによって、図３に示すように平面視が長方形の薄板状オゾン発生板に形成されたもので、この長方形薄板状オゾン発生板１の両側縁及び一端縁にわたり合成樹脂製の縁カバー１１が取り付けられ、長方形薄板状オゾン発生板１の他端縁には導線接続用端子１２が取り付けられると共に、この端子１２を覆うような合成樹脂等からなる端子カバー１３が設けられている。
【００１８】
第１及び第２低圧電極としての金属線の網８，１０は夫々銅線からなるもので、各網８，１０には金メッキ加工が施されている。
【００１９】
上記オゾン発生板１を構成する銅板６、第１、第２基板としての雲母板７，９、及び第１、第２低圧電極としての金属製網８，１０の夫々の厚さを参考までに例示すれば、銅板６は０．１〜０．５ｍｍ、各雲母板７，９は０．１〜０．３ｍｍ、各網８，１０は０．１〜１ｍｍである。また、オゾン発生板１の寸法を参考までに例示すれば、長手方向約１０ｃｍ、幅方向約３ｃｍからなるものである。
【００２０】
インバーター２は、底面が直径約４．５ｃｍ、高さが約８ｃｍの円筒状からなるものである。そして、インバーター２は、例えばバッテリーの１２Ｖ又は２４Ｖの直流電圧を１００Ｖの交流電圧に変換し、更にこの１００Ｖを１０００Ｖ〜５０００Ｖの高電圧に変換することができるようになっている。なお、インバータ−２は、上記一例として示した電圧変換値に限定されることはなく、他の電圧にも変換が可能である。
【００２１】
縁カバー１１は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂によって、図４の(a) ，(b) に示すようにウエブ１１ａと上下フランジ部１１ｂ，１１ｂとで断面コ字状に一体形成されると共に、全体としては図３に示すように平面視がコ字状に一体形成されている。この端子カバー１３の取付けにあたっては、銅板６と雲母板７，９と金属製網８，１０との組合体の両側縁部及び一端縁を覆うように嵌合されると共に、上下各フランジ部１１ｂの内側面と金属製網８，１０との間に適当な隙間Ｓ（例えば０．５ｍｍ程度）を形成するように嵌合される。この際、隙間Ｓを一定に保つためにフランジ部１１ｂの内側面と金属製網８，１０との間には、図４の(a) ，(b) に示すように、例えばコーキング材からなる小塊状のスペーサー１４が所要間隔おきに介在される。このように縁カバー１１の上下各フランジ部１１ｂ内側面と金属製網８，１０との間に適当な隙間Ｓを形成することにより、各金属製網８，１０の周縁部も有効に使用して沿面コロナ放電を起こさせることができる。なお、縁カバー１１の材料としては、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂以外に、天然ゴム、合成ゴム、金属アルミニウム等を使用することができる。
【００２２】
オゾン発生板１の導線接続用端子１２の接続配線については詳細な図示を省略するが、図２を参照すると、導線４のホット側を高圧電極としての銅板６に接続し、グラウンド側を第１低圧電極としての金属製網８と第２低圧電極としての金属製網１０とに接続すればよい。このように接続することによって、銅板６がプラスの電荷を帯び、第１及び第２低圧電極の金属製網８，９が夫々マイナスの電荷を帯びることになり、そのためオゾン発生板１の両面側で沿面コロナ放電が生じるようになっている。
【００２３】
上記のように構成されるオゾン発生装置Ａにおいて、オゾン発生板１に例えば１０００〜５０００ボルト、１０〜２０キロヘルツの電流を流すことによって、第１低圧電極である金属製網８の表面側、及び第２低圧電極である金属製網１０の夫々表面側において夫々沿面コロナ放電によるプラズマが発生し、その周囲のＯ2 分子がオゾンＯ3 に変化する。
【００２４】
このオゾン発生装置Ａによれば、基板として、耐熱性に優れた雲母板７，９を使用しているから、コロナ放電による高温によって基板に孔が明くようなことがない上に、雲母板７，９は弾力性があるため、セラミック製基板のように使用時に折損したり破損するようなことがなく、したがって、オゾン発生板１の使用寿命を延ばすことができる。
【００２５】
また、このオゾン発生装置Ａは、高圧電極としての銅板６の一面に第１基板としての雲母板７を貼着し、この雲母板７に第１低圧電極としての金属製の網８を貼着すると共に、銅板６の他面に第２基板としての雲母板９を貼着し、この雲母板９に第２低圧電極としての金属製の網１０を貼着することによってオゾン発生板１を構成したものである。その構成のうち、基板として雲母板７，９を採用しているから、従来のガラエポ樹脂製基板のようにコロナ放電時に基板に穴が明くようなことがなく、オゾン発生板１の使用寿命を延ばすことができる。そして、オゾン発生板１の両面側で沿面コロナ放電によるプラズマが発生するため、オゾン発生板の片面側のみで沿面コロナ放電を生ずるものに比べ、放電量が倍増し、オゾンの発生効率が向上する。
【００２６】
また、このオゾン発生装置Ａでは、上記のようにオゾン発生板１の銅板６がプラスの電荷を帯び、第１及び第２低圧電極の金属製網８，９が夫々マイナスの電荷を帯びるため、人が過ってオゾン発生板１に触れたり、オゾン発生板１に水がかかったりしても、ショートすることがなく、きわめて安全である。
【００２７】
また、オゾン発生板１の基板として使用している雲母板７，９は、セラミック板と違って、切断（カット）が容易であるため、所定厚みのものであれば、幅広、長尺の雲母板材から任意の寸法に切断することにより、必要サイズの基板を得ることができる。したがって基板のコストを安くできて、製作コストの低廉化を図ることができる。
【００２８】
また、このオゾン発生装置Ａでは、オゾン発生板１を平面視長方形の薄板状に形成し、この長方形薄板状オゾン発生板１の両側縁及び一端縁にわたって合成樹脂等からなる縁カバー１１を取り付け、前記オゾン発生板１の他端縁に導線接続用端子１２を取り付け、この端子１２を覆う合成樹脂等からなる端子カバー１３を設けているから、使い勝手が良く、手で触っても網１０，１１の周縁で手を傷つけるようなことがなく安全に使用できると共に、外観上の体裁も良好となる。
【００２９】
また、このオゾン発生装置Ａは、オゾン発生板１と、インバーター２と、これらと電源とをつなぐ導線４，５とからなるもので、インバーター２は、バッテリーの直流電圧を１００Ｖの交流電圧に変換し、更にこの１００Ｖを１０００Ｖ〜５０００Ｖの高電圧に変換するようになっているから、オゾン発生に必要な高電圧をインバーター２のみで作りだすことができるため、上記のような電圧変換の処理ができるインバーター２を製造しさえすれば、インバーター２に直流電圧を流すだけでオゾン発生に必要な高電圧を生成することができるため、オゾン発生装置を簡単容易に使用することができる。また、オゾン発生板１、インバーター２ともに小型であるため携帯に便利で、何処ででも簡単容易に使用できる。
【００３０】
次に、図５を用いて、本発明のオゾン発生装置Ａの一使用例を示すと、図５は自動車のボンネットを開けて、オゾン発生装置Ａを設置した状態を示す斜視図である。この図において、符号１５はエアークリーナー、符号１６はエアークリーナー１５のエア−吸入ダクト、符号１７はエア−吸入ダクト１６の吸引口、符号１８はバッテリー（図示せず）に接続されたヒューズボックス、符号１９は冷却水タンク、符号２０はフェンダーの内周側フレームを示す。オゾン発生装置Ａを設置するには、インバーター２を例えばエアークリーナー１５と冷却水タンク１９との間の空間部分に配置しておき、導線５の先端部５ａを、バッテリー側例えばヒューズボックス１８の接続端子（図示せず）に接続し、オゾン発生板１を図示のようにエア−吸入ダクト１６の吸引口１７に差し込むだけでよい。
【００３１】
尚、ここでは、導線５の先端部５ａをヒューズボックス１８の接続端子に接続しているが、この導線５の先端部５ａに接続端子を取り付けて、これを、車内に設けてあるシガレットライター差込用ソケットに差し込んでもよい。
【００３２】
上記のようにしてオゾン発生装置Ａのオゾン発生板１を、エアークリーナー１５のエア−吸入ダクト１６の吸引口１７に挿入配置しておくことにより、第１低圧電極である金属製網８の表面側及び第２低圧電極である金属製網１０の夫々表面側において夫々沿面コロナ放電によるプラズマが発生して、その周囲のＯ2 分子がオゾンＯ3 に変化し、それによりエアー吸入口１７に吸入される空気中の有害物質が酸化・分解され、その結果としてガソリンの燃費の向上を図ることができると共に、エンジンのトルクを高めることができる。
【００３３】
因みに、このオゾン発生装置Ａを、エアークリーナー１５の下流側、つまりエアークリーナー１５で浄化した空気をキャブレータに送る浄化空気送給管内に取り付けた場合は、コロナ放電によってプラズマが発生した時に煤（カーボン）が出るため、その煤がキャブレータに詰まるおそれがある。したがって、このオゾン発生装置Ａは、エアークリーナー１５の手前側であるエア−吸入ダクト１６の吸引口１７に配置することが好ましい。
【００３４】
このオゾン発生装置Ａは、設置するのに、オゾン発生板１を所定位置に固定する必要がなく、上記のようにオゾン発生板１を吸引口１７に差し込むだけでよいから、設置に手間がかからず、取り出しも簡単容易である。尚、このオゾン発生装置Ａは、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンにも使用できるものである。
【００３５】
なお、上記使用例では、自動車にオゾン発生装置Ａを使用した例を示したが、内燃機関を備えた例えば船舶、航空、自家発電設備等でも使用が可能である。使用例としては、自動車にオゾン発生装置Ａを使用した場合と同様に、オゾン発生装置Ａのオゾン発生板１を、内燃機関内にエアークリーナー１５を介して空気を取り入れるエアー吸入口１７に挿入配置すればよい。そのように配置することで、オゾン発生板１の両面側で沿面コロナ放電によるプラズマが発生し、エアー吸入口１７に吸入される空気中の有害物質を酸化・分解するから、燃費の向上を図ることができると共に、内燃機関のトルクを高めることができる。また、オゾン発生板１をエアー吸入口１７に挿入するだけでよく、特定の箇所に固定する必要がないから、使い勝手が良く、手軽に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るオゾン発生装置を示す説明図である。
【図２】図１のＺ−Ｚ線拡大断面図でありある。
【図３】オゾン発生装置の発生板を示す斜視図である。
【図４】(a) は図３のＸ−Ｘ線拡大断面図であり、(b) は図３のＹ−Ｙ線拡大断面図である。
【図５】オゾン発生装置を自動車のガソリンエンジンに設置した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ            オゾン発生装置
１            オゾン発生板
２            インバーター
４，５        導線
６            高圧電極としての銅板（金属板）
７            第１基板としての雲母板
８            第１低圧電極としての金属製の網
９            第２基板としての雲母板
１０          第２低圧電極としての金属製の網
１５          エアークリーナー
１７          エアー吸入口
【要約】
【課題】使用寿命を長く延ばすことができ、放電量が多くなり、さらに基板のコストを安くできて、製作コストの低廉化を図ることができるオゾン発生板を備えたオゾン発生装置を提供する。
【解決手段】誘電体としての金属板６の一面に第１基板としての雲母板７を貼着し、この雲母板７に第１電極としての金属製の網８を貼着すると共に、金属板６の他面に第２基板としての雲母板９を貼着し、この雲母板９に第２電極としての金属製の網１０を貼着してなるオゾン発生板１を備えたオゾン発生装置Ａ。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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