DE112016003757B4

DE112016003757B4 - Strahlströmungserzeugungsvorrichtung und strahlströmungserzeugungssystem

Info

Publication number: DE112016003757B4
Application number: DE112016003757.0T
Authority: DE
Inventors: Noboru Maeda; Koji Ito; Kiyokazu Akiyama; Masayoshi Satake
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: DE112016003757T5; US10211036B2; CN107923414A; JP6531828B2; CN107923414B; WO2017030078A1; US20180204710A1; JPWO2017030078A1

Abstract

Strahlströmungserzeugungsvorrichtung mit:einer Entladungselektrode (20);einer Referenzelektrode (30, 30a), die weg von der Entladungselektrode angeordnet ist;einer Leistungszufuhrschaltung (40), die eine Ausgabespannung erzeugt, um eine Potentialdifferenz zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu steuern;einer Steuerungseinrichtung (50), die die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen einer ersten Spannung, die keine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert, und einer zweiten Spannung umschaltet, die eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert; undeinem Gehäuse (10), das zumindest die Referenzelektrode beherbergt, wobei das Gehäuse eine Einblasöffnung (12) aufweist, die einen Ionenwind von Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, einbläst, wobeidie Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung umschaltet, um eine Luftwirbelring von der Einblasöffnung zu senden.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Strahlströmungserzeugungsvorrichtung und ein Strahlströmungserzeugungssystem, um eine Strahlströmung einzublasen beziehungsweise einzuspeisen.
Die Druckschrift JP 5 038 869 B2 beschreibt ein Gerät, das eine Luftkammer sowie eine Ausstoßöffnung, die mit der Luftkammer in Verbindung steht, umfasst. Das Gerät umfasst ferner eine Luftkanone, eine Stange und eine Kurvenscheibe. Die Luftkanone stößt einen Luftwirbel aus, indem das Volumen der Luftkammer verändert wird. Die Stange ist bei der Luftkanone bereitgestellt und ist zu einer vorgerückten Position, bei der die Luftkammer verkleinert ist, und einer eingefahrenen Position bewegbar, bei der die Luftkammer ausgeweitet ist. Die Kurvenscheibe ist an der Stange angebracht, wobei der Drehpunkt in Bezug auf die Stange geneigt ist, und bewegt die Stange zu der vorgerückten Position und der eingefahrenen Position. Das Gerät ist derart konfiguriert, dass die Stange unmittelbar durch eine Drehung der Kurvenscheibe bewegt wird, um zu veranlassen, dass die Luft in der Luftkammer von der Ausstoßöffnung eingeblasen wird, um einen Luftwirbelring zu erzeugen.
Das Gerät, das in der Druckschrift JP 5 038 869 B2 beschrieben ist, ist konfiguriert, die Stange, die ein mechanischer Mechanismus ist, unmittelbar mit einer hohen Geschwindigkeit zu bewegen, wodurch ein Aufprallgeräusch erzeugt wird. Das Gerät kann Faktoren, die zu der Drehzahl der Kurvenscheibe unterschiedlich sind, nicht steuern und kann somit keine kleinere Veränderung bei der Eigenschaft eines Strahls, der von der Ausstoßöffnung eingeblasen wird, vornehmen.
Die Druckschrift US 3 054 553 A beschreibt eine elektrostatische Gebläsevorrichtung, die Luft oder ein Gas durch Leitungen bei einem niedrigen Geräuschpegel bewegt. Dabei werden ringförmige Feldelektroden und eine Koronaentladungselektrodeneinrichtung verwendet.
Die Druckschrift JP 2004 - 335 134 A beschreibt eine Ionenerzeugungsvorrichtung, die eine Ionenerzeugungselektrode und eine Hochspannungsbasisplatte mit einer eingebauten Hochspannungserzeugungsschaltung zum Aufprägen einer negativen Hochspannung auf die Ionenerzeugungselektrode aufweist, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Ein Gebläse zum Erzeugen eines Luftstroms, der durch die Ionenerzeugungselektrode erzeugte negative Ionen enthält, ist in einer Richtung eingebaut, die ein Ionenemissionsloch von der Ionenerzeugungselektrode erreicht. Die Richtplatte richtet den Luftstrom in Richtung der Ionenemissionlochs aus.
Die Druckschrift JP 2008 - 202 462 A beschreibt eine Gebläsevorrichtung, das die Bildung von Ozon verhindert, eine Klimaanlage und eine damit ausgestatteten Belüftungsvorrichtung. Die Gebläsevorrichtung ist versehen mit: einer nadelförmigen Elektrode, die durch eine Entladung Ionen erzeugt; und eine gegenüberliegende Elektrode, die der nadelförmigen Elektrode gegenüberliegt. Die Gebläsevorrichtung bildet einen Luftstrom eines Ionenwinds durch Erzeugen von Ionen. Die Nadelelektrode ist so aufgebaut, dass sie eine Ionenerzeugung durch eine Townsend-Entladung und eine Ionenerzeugung durch eine Koronaentladung umschaltet.
Die Druckschrift JP 2008 - 188 189 A beschreibt eine Luftwirbelring-Trägervorrichtung, die umfasst: einen Luftkanonengenerator mit einem Rahmen, einem Auslass und einem Vibrationsteil; eine Gaskonzentrationseinstelleinrichtung oder eine Feintröpfchenkonzentrationseinstelleinrichtung mit einem Konzentrationssensor im Inneren; und einen Lösungstank, der über eine Flüssigkeitsleitung mit der Gaskonzentrationseinstelleinrichtung oder der Feintröpfchenkonzentrationseinstelleinrichtung verbunden ist. Die eingestellte Luft wird innerhalb des Rahmens diffundiert, wird durch den Vibrationsteil einem Stoß einer Zielstärke ausgesetzt und wird aus dem Auslass in Form von Wirbelringen an den Zielort abgegeben.
Die Druckschrift WO 2014 / 041 737 A1 beschreibt eine Luftreinigungsmaschine zum Reinigen von Luft durch einen elektrischen Entladungsvorgang. Um an den Elektroden haftende Ablagerungen zu entfernen, wenn Luft durch Koronaentladung oder Streamer-Entladung gereinigt wird, ist die Luftreinigungsmaschine so konfiguriert, dass Ablagerungen durch Anlegen einer höheren Spannung an die Elektroden als bei der Durchführung der üblichen elektrischen Luftreinigungsentladung entfernt werden, um eine Funkenentladung durchzuführen. Die Luftreinigungsmaschine ist mit einer Steuereinheit zum Ausführen des üblichen elektrischen Entladungsvorgangs, der Luft durch Ausführen einer Streamer-Entladung usw. reinigt, und eines extremen elektrischen Entladungsvorgangs zum Durchführen einer Funkenentladung versehen, um an den Elektroden anhaftende Anhaftungen zu entfernen. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie die angelegte Spannung so einstellt, dass der Stromwert zwischen einem Elektrodenpaar in der Elektroentladungseinheit konstant ist und die Obergrenze für die angelegte Spannung auf einen Wert größer als (d) x 1,2 eingestellt ist, wobei (d) der Abstand zwischen den beiden Elektroden ist.
Die Druckschrift US 2014 / 0 147 308 A1 beschreibt eine Fluidsendevorrichtung, die einen Signalgenerator, der ein Signal erzeugt, das eine Signalkomponente, die eine einseitige Wellenform aufweist und aus einer ansteigenden Komponente in einer positiven Spannungsrichtung, einer abfallenden Komponente in der positiven Spannungsrichtung und einer Wirbelringbildungzeitkomponente besteht, und eine Dämpfungskomponente zum Ansteuern mit einer Spannung kleiner oder gleich einer halben Spannung in positiver Spannungsrichtung umfasst, wobei die Wellenform jeder der Signalkomponente und der Dämpfungskomponente einer einzelnen Welle entspricht.
In Anbetracht der vorstehend genannten Probleme zielt die vorliegende Offenbarung darauf ab, eine kleinere Veränderung bei der Eigenschaft eines Strahls vorzunehmen, während eine Laufruhe sichergestellt ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Strahlströmungserzeugungsvorrichtung: eine Entladungselektrode; eine Referenzelektrode, die von der Entladungselektrode entfernt angeordnet ist; eine Leistungszufuhrschaltung, die eine Ausgabespannung erzeugt, um eine Potentialdifferenz zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu steuern; eine Steuerungseinrichtung, die die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen einer ersten Spannung, die keine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert, und einer zweiten Spannung, die eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert, umschaltet; und ein Gehäuse, das zumindest die Referenzelektrode beherbergt, wobei es eine Einblasöffnung aufweist, die einen Ionenwind von Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, einbläst bzw. einspeist.
Entsprechend der vorstehend genannten Konfiguration schaltet die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen der ersten Spannung, die die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode nicht induziert, und der zweiten Spannung, die die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert, um, sodass der Ionenwind der Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, als ein Strahl von der Einblasöffnung eingespeist bzw. eingeblasen wird und dass eine kleinere Veränderung bei der Eigenschaft des Strahls vorgenommen werden kann, während eine Laufruhe sichergestellt ist.
Entsprechend einer anderen Ausgestaltung umfasst ein Strahlströmungserzeugungssystem: eine Vielzahl von Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen; einen Zusammenflussteil, der Strahlströmungen, die von Einblasöffnungen der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen eingespeist beziehungsweise eingeblasen werden, zusammenführt; und einen Führungspfad, der die Strahlströmungen, die von den Einblasöffnungen der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen eingespeist beziehungsweise eingeblasen werden, zu dem Zusammenflussteil führt.
Figurenliste

1 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
2 zeigt ein Diagramm, das einen Ausgabesignalverlauf einer Leistungszufuhrschaltung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Erzeugung eines Ionenwindes.
4 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Erzeugung eines Wirbelrings.
5 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
6 zeigt ein Diagramm, das einen Ausgabesignalverlauf einer Leistungszufuhrschaltung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
7 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Erzeugung eines Ionenwindes in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
8 zeigt ein Diagramm, das einen Ausgabesignalverlauf einer Leistungszufuhrschaltung einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
9 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Erzeugung eines Ionenwindes in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
10 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Strahlerzeugungssystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
11 zeigt ein Diagramm, das einen Ausgabesignalverlauf einer Leistungszufuhrschaltung einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
12 zeigt ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel veranschaulicht, das eine Vielzahl von Entladungselektroden und eine Vielzahl von Referenzelektroden umfasst, die parallel angeordnet sind.
13 zeigt ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel veranschaulicht, das eine Vielzahl von Entladungselektroden und eine Vielzahl von Referenzelektroden umfasst, die parallel angeordnet sind.
14 zeigt ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel veranschaulicht, das eine Vielzahl von Entladungselektroden und Referenzelektroden umfasst, die in einem Gittermuster angeordnet sind.
15 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
16 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Entladungselektrode und zugehöriger umgebender Elemente.
17 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie XVII-XVII gemäß 15 entnommen ist.
18 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
19 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
20 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
21 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie XXI-XXI gemäß 20 entnommen ist.
22 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
23 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
24 zeigt ein Diagramm, das einen Ausgabesignalverlauf einer Leistungszufuhrschaltung einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
25 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
26 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung veranschaulicht, die durch eine Steuerungseinrichtung einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
27 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
28 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung veranschaulicht, die durch eine Steuerungseinrichtung gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
29 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
30 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung veranschaulicht, die durch eine Steuerungseinrichtung gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
31 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
32 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das Einzelheiten eines Betriebs veranschaulicht, der in einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart gemäß dem sechzehnten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
33 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
34 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie XXXIV-XXXIV gemäß 33 entnommen ist.
35 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
36 zeigt ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Betriebszeitsteuerung der Leistungszufuhrschaltung veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele entsprechend der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder äquivalente Abschnitte unter jeweiligen Ausführungsbeispielen, die nachstehend genannt sind, sind mit gleichen Bezugszeichen in der Zeichnung bezeichnet.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 veranschaulicht eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Strahlerzeugungseinrichtung ist bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs angebracht, um einen Strahl in Richtung des Gesichtes eines Insassen des Fahrzeugs einzublasen und einen Luftwirbelring zuzuführen, um den Komfort zu verbessern.
Die Strahlerzeugungseinrichtung umfasst ein Gehäuse 10, eine Entladungselektrode 20, eine Referenzelektrode 30, eine Leistungszufuhrschaltung 40 und eine Steuerungseinrichtung 50. 1 ist derart veranschaulicht, dass der Innenraum des Gehäuses 10 durchsichtig ist.
Das Gehäuse 10 beherbergt die Referenzelektrode 30 und die Entladungselektrode 20. Das Gehäuse 10 umfasst einen Körper 11, der eine hohle zylindrische Form aufweist, eine Einblasdüse 12, die eine zylindrische Form aufweist und einen Ionenwind von Ionen, die durch eine Koronaentladung erzeugt werden, die nachstehend zu beschreiben ist, einbläst, und einer Halterung 13. Der Körper 11, die Einblasdüse 12 und die Halterung 13 sind aus einem isolierenden Element hergestellt. Die Einblasdüse 12 entspricht einer Einblasöffnung.
Eine Öffnung 13a, durch die Luft außerhalb des Gehäuses 10 in das Gehäuse 10 aufgenommen wird, ist bei einem longitudinalen Ende des Körpers 11 ausgebildet. Die Halterung 13 ist in der Öffnung 13a ausgebildet. Die Einblasdüse 12, die die zylindrische Form aufweist, ist bei einem anderen longitudinalen Ende des Körpers 11 ausgebildet. Die Einblasdüse 12 ist im Durchmesser kleiner als der Körper 11. Das heißt, der hydraulische Durchmesser eines Luftdurchgangs in der Einblasdüse 12 ist kleiner als der hydraulische Durchmesser eines Luftdurchgangs in dem Körper 11. Die Referenzelektrode 30, die aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist, ist zwischen der Entladungselektrode 20 und der Einblasdüse 12 in dem Körper 11 bereitgestellt.
Die Entladungselektrode 20 ist eine Entladungselektrode mit einer Spitze 20a, die eine Nadelform aufweist. Die Entladungselektrode 20 ist aus einem Element ausgebildet, das aus einem leitfähigen Metall (wie beispielsweise Kupfer) hergestellt ist. Die Entladungselektrode 20 wird durch die Halterung 13 derart gehalten, dass die Spitze 20a auf einer Innenoberflächenseite des Gehäuses 10 positioniert ist. Ein (nicht gezeigtes) isolierendes Element ist zwischen der Entladungselektrode 20 und dem Gehäuse 10 bereitgestellt, wodurch die Entladungselektrode 20 und das Gehäuse 10 voneinander isoliert sind.
Die Referenzelektrode 30 ist eine Referenzelektrode, die eine hohle zylindrische Form aufweist. Die Referenzelektrode 30 ist in dem Gehäuse 10 derart angeordnet, dass eine Außenumfangsoberfläche der Referenzelektrode 30 in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 10 ist.
Die Leistungszufuhrschaltung 40 erzeugt eine Ausgabespannung, die eine Potentialdifferenz zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 steuert. Die Leistungszufuhrschaltung 40 weist einen positiven Anschluss und einen negativen Anschluss auf. Der negative Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 40 ist mit der Entladungselektrode 20 über eine Verdrahtung 40a verbunden. Der positive Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 40 ist mit der Entladungselektrode 20 und einem Erdungsanschluss bzw. Massenanschluss GND über eine Verdrahtung 40b verbunden. Die Leistungszufuhrschaltung 40 kann eine Ausgabespannung von 3 kV oder höher ausgeben. Die Leistungszufuhrschaltung 40 kann ebenso eine Rechteckspannung ausgeben.
Die Steuerungseinrichtung 50 ist als ein Computer konfiguriert, der eine CPU, ein RAM, ein ROM, eine I/O und dergleichen umfasst, wobei die CPU verschiedene Typen einer Verarbeitung entsprechend einem Programm ausführt, das in dem ROM gespeichert ist.
Die Steuerungseinrichtung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schaltet die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 zwischen einer ersten Spannung, die keine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 induziert, und einer zweiten Spannung um, die eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 induziert. Als Ergebnis wird ein Ionenwind, der durch die Koronaentladung erzeugt wird, als ein Strahl von der Einblasdüse 12 eingeblasen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Spannung auf -2 Kilovolt eingestellt und die zweite Spannung ist auf -3 Kilovolt eingestellt.
Der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Zuerst steuert, wie es in 2 veranschaulicht ist, die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Ausgabezufuhrschaltung 40 ausgegeben wird. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich -2 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Eine Koronaentladung findet um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt, wenn die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 auf -2 kV eingestellt ist.
Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer ausgegeben wird. Die bestimmte Zeitdauer ist auf 0,2 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingestellt. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich -3 kV und das Potential der Referenzelektrode 30 ist gleich 0 V. Wenn die Spannung von -3 kV zwischen die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 angelegt wird, wird ein hohes elektrisches Feld in der Umgebung der Spitze 20a der Entladungselektrode 20 erzeugt, sodass eine Koronaentladung um die Entladungselektrode 20 induziert wird, wie es in einem Bereich R1 gemäß 3 veranschaulicht ist, und dass eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt wird.
Die Erzeugung der Koronaentladung verursacht, dass die Luft um die Entladungselektrode 20 herum in Luftionen ionisiert wird, wie es in einem Bereich R2 gemäß 3 veranschaulicht ist. Spezifisch wird die Luft um die Entladungselektrode 20 herum ionisiert, um positive Ionen und negative Ionen zu erzeugen.
Dann werden, wie es in einem Bereich R3 gemäß 3 veranschaulicht ist, die negativen Ionen durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden beschleunigt, um sich in Richtung der Referenzelektrode 30 zu bewegen. Außerdem wird, wie es in einem Bereich R4 gemäß 3 veranschaulicht ist, die Luft um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum mitgenommen, wenn sich die negativen Ionen in Richtung der Referenzelektrode 30 bewegen, wodurch ein Ionenwind erzeugt wird und von der Einblasdüse 12 aus dem Gehäuse 10 geblasen wird. Ein Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 wird über den Erdungsanschluss GND absorbiert, ein anderer Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 verbleibt als Ionen in dem Gehäuse 10 und der restliche Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 wird von der Einblasdüse 12 zu der Außenseite des Gehäuses 10 zusammen mit der umgebenden Luft eingeblasen.
Zu dieser Zeit wird ein Kern 70 eines Luftstrahls, der eine zylindrische Form aufweist, aus der Einblasdüse 12 herausgeblasen, wie es in einem Bereich R5 gemäß 3 veranschaulicht ist. Der Kern 70 des Luftstrahls, der aus der Einblasdüse 12 herausgeblasen wird, bildet einen Wirbelring durch eine Reibung mit der umgebenden stationären Luft, wie es in einem Bereich R6 gemäß 3 veranschaulicht ist. Der Wirbelring aus Luft wird als ein Ergebnis erzeugt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart steuert, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 wieder gleich -2 kV ist, ist eine Spannung von -2 kV zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt. Das elektrische Feld in der Umgebung der Entladungselektrode 20 wird zu dieser Zeit verringert, sodass die Koronaentladung endet und kein Ionenwind erzeugt wird. Der Ionenwind wird intermittierend aus der Einblasdüse 12, die bei dem Gehäuse 10 ausgebildet ist, eingeblasen, indem der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt wird.
Nachdem der Ionenwind von der Innenseite des Gehäuses 10 durch die Einblasdüse 12 eingeblasen worden ist, wird die Luft außerhalb des Gehäuses 10 in das Gehäuse 10 durch die Öffnung 13a, die bei dem Gehäuse 10 ausgebildet ist, eingebracht. Das heißt, die Luft außerhalb des Gehäuses 10 wird in das Gehäuse 10 durch die Öffnung 13a bei dem einen longitudinalen Ende des Körpers 11 eingebracht, wohingegen der Ionenwind von der Einblasdüse 12 bei dem anderen longitudinalen Ende des Körpers 11 eingeblasen wird.
Als nächstes wird eine Erzeugung eines Wirbelrings unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 veranschaulicht, wie die Luft aus einem runden Loch 71a, das bei einem Karton 71 ausgebildet ist, austritt, wenn der Karton 71 getroffen wird.
Eine Strömung eines Fluids, das aus einem Loch wie in der Figur herausgeblasen wird, wird als ein Strahl bzw. Jet bezeichnet. Die Luft, die das Loch in einer zylindrischen Form verlässt, wird als ein Kern bezeichnet. Der Kern verzögert rapide aufgrund dessen, dass das Ausblasen momentan ist, und aufgrund einer viskosen Reibung mit der umgebenden stationären Strömung, wobei er sich somit in einer kurzen Zeit und einer kurzen Entfernung abschwächt.
Wenn die Luft den Karton verlässt, agiert die viskose Reibung zwischen der schnelten Strömung des Kerns und der umgebenden stationären Luft, um einen Wirbel durch die Kraftwirkung zu erzeugen, was die umgebende Luft veranlasst zu rotieren.
Der Wirbel wird kontinuierlich um den Kern herum wie ein Ring ausgebildet und wird als ein Wirbelring bezeichnet. Der Wirbelring, der so ausgebildet wird, kann sich durch die Aktion seiner eigenen Drehung vorwärtsbewegen, auch nachdem der Kern schwächer geworden ist, wobei er sich eine relativ lange Entfernung bewegen kann.
Die Strahlerzeugungseinrichtung bläst den Ionenwind, der durch die Koronaentladung erzeugt wird, als den Strahl von der Einblasdüse 12 ein, wie es in 1 veranschaulicht ist. Der Wirbelring aus Luft wird als ein Ergebnis erzeugt und breitet sich in einer axialen Richtung der Einblasdüse 12, die die zylindrische Form aufweist, aus.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration schaltet die Steuerungseinrichtung 50 die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 zwischen der ersten Spannung, die die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nicht induziert, und der zweiten Spannung, die die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 induziert, um, sodass der Ionenwind der Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, als der Strahl von der Einblasdüse 12 eingeblasen wird und dass eine kleinere Veränderung bei der Eigenschaft des Strahls vorgenommen werden kann, während eine Laufruhe sichergestellt ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, für 0,2 Sekunden die zweite Spannung, die die Koronaentladung induziert, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 anzulegen. Die Dauer des Anlegens der zweiten Spannung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 kann jedoch geändert werden. Die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 ist auf -3 kV als die zweite Spannung, die die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 induziert, eingestellt. Die zweite Spannung kann jedoch geändert werden. Der Zyklus des Anlegens der zweiten Spannung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 kann ebenso geändert werden.
Beispielsweise kann die Spannung, die zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, derart gesteuert werden, dass die Geschwindigkeit des Strahls, der von der Einblasdüse 12 eingeblasen wird, anfangs hoch ist, nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer verringert wird und wieder hoch wird. Eine Ausbildung und ein Vortrieb des Wirbelrings kann somit nach Wunsch gesteuert werden.
Das Gehäuse 10 weist die Öffnung 13a, durch die die Luft außerhalb des Gehäuses 10 in das Gehäuse aufgenommen wird, bei einer Position auf, die zu der Position der Einblasdüse 12 unterschiedlich ist, sodass die Luft außerhalb des Gehäuses 10 nicht durch die Einblasdüse 12 in das Gehäuse aufgenommen werden muss, sondern durch die Öffnung 13a rasch in das Gehäuse 10 aufgenommen werden kann, um als der Strahl von der Einblasdüse 12 eingeblasen zu werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
5 veranschaulicht eine Konfiguration einer Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Konfiguration der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass ferner eine Steuerungselektrode 31 und eine Leistungszufuhrschaltung 41 beinhaltet sind.
Die Steuerungselektrode 31 ist zwischen einer Referenzelektrode 30 und einer Einblasdüse 12 angeordnet, die bei einem Gehäuse 10 ausgebildet ist. Die Steuerungselektrode 31 ist eine Steuerungselektrode, die eine hohle zylindrische Form aufweist, wobei sie aus einem leitfähigem Metallelement (wie beispielsweise Kupfer) hergestellt ist. Die Referenzelektrode 30 ist in dem Gehäuse 10 derart angeordnet, dass eine äußere Umfangsoberfläche der Referenzelektrode 30 in Kontakt mit einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 10 ist.
Die Leistungszufuhrschaltung 41 erzeugt eine Ausgabespannung, die eine Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 steuert. Die Leistungszufuhrschaltung 41 weist einen positiven Anschluss und einen negativen Anschluss auf. Der negative Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 41 ist mit der Referenzelektrode 30, einem positiven Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 und einem Massenanschluss bzw. Erdungsanschluss GND über eine Verdrahtung 40b verbunden. Der positive Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 41 ist mit der Steuerungselektrode 31 über eine Verdrahtung 40c verbunden. Das Gehäuse 10 ist von sowohl dem positiven Anschluss als auch dem negativen Anschluss isoliert.
Die Leistungszufuhrschaltung 41 kann eine Ausgabespannung in einem Bereich ausgeben, der höher oder gleich -3 kV und kleiner oder gleich 3 kV ist. Die Leistungszufuhrschaltung 41 kann ebenso eine Rechteckspannung ausgeben.
Eine Steuerungseinrichtung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert eine Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 und die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41.
Der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. Zuerst steuert, wie es in 6 veranschaulicht ist, die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich -2 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Eine Koronaentladung findet um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt, wenn die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 auf -2 kV eingestellt ist.
Zur gleichen Zeit steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 gleich 0 V ist. Als Ergebnis ist das Potential jeder der Steuerungselektrode 31 und der Referenzelektrode 30 gleich 0 V.
Die Steuerungseinrichtung 50 steuert danach die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer ausgegeben wird, wobei sie ebenso die Leistungszufuhrschaltung 41 derart steuert, dass eine Spannung von 3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 41 für die gleiche bestimmte Zeitdauer ausgegeben wird. Die bestimmte Zeitdauer ist auf 0,2 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingestellt. Die Steuerungseinrichtung 50 steuert die Leistungszufuhrschaltung 40 und die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 und die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 zur gleichen Zeit umgeschaltet werden. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich -3 kV, das Potential der Referenzelektrode 30 ist gleich 0 V und das Potential der Steuerungselektrode 31 ist gleich 3 kV.
Wenn die Spannung von -3 kV zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, wie es vorstehend beschrieben ist, wird ein hohes elektrisches Feld in der Umgebung einer Spitze 20a der Entladungselektrode 20 erzeugt, sodass eine Koronaentladung um die Entladungselektrode 20 herum induziert wird, wie es in einem Bereich R11 gemäß 7 veranschaulicht ist, und dass eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt wird.
Die Erzeugung der Koronaentladung verursacht, dass die Luft um die Entladungselektrode 20 herum in Luftionen ionisiert wird, wie es in einem Bereich R12 gemäß 7 veranschaulicht ist. Spezifisch wird die Luft um die Entladungselektrode 20 herum ionisiert, um positive Ionen und negative Ionen zu erzeugen.
Dann werden, wie es in einem Bereich R13 gemäß 7 veranschaulicht ist, die negativen Ionen durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden beschleunigt, um sich in Richtung der Referenzelektrode 30 zu bewegen. Außerdem wird, wie es in einem Bereich R14 gemäß 7 veranschaulicht ist, die Luft um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum mitgenommen, wenn sich die negativen Ionen in Richtung der Referenzelektrode 30 bewegen, wodurch ein Ionenwind erzeugt wird.
Ein elektrisches Feld wird zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 erzeugt, da das Potential der Steuerungselektrode 31 gleich 3 kV ist und das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Dementsprechend werden die negativen Ionen in dem Vorgang einer Bewegung in Richtung der Steuerungselektrode 31, nachdem sie durch die Referenzelektrode 30 hindurchgegangen sind, beschleunigt, wodurch ein größerer Ionenwind erzeugt wird. Nachdem er durch die Steuerungselektrode 31 hindurchgegangen ist, wird der Ionenwind von der Einblasdüse 12 als ein Strahl herausgeblasen. Ein Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 wird über den Erdungsanschluss GND absorbiert, ein anderer Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 verbleibt als Ionen in dem Gehäuse 10 und der restliche Teil der negativen Ionen in dem Gehäuse 10 wird von der Einblasdüse 12 zu der Außenseite des Gehäuses 10 zusammen mit der umgebenden Luft eingeblasen.
Wie es vorstehend beschrieben ist, umfasst die Strahlerzeugungseinrichtung die Steuerungselektrode 31, die zwischen der Referenzelektrode 30 und der Einblasdüse 12 in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, und die Leistungszufuhrschaltung 41, die eine Spannung, die zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 anzulegen ist, ausgibt. Die Steuerungseinrichtung 50 steuert die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass der Ionenwind, der durch die Koronaentladung in dem Gehäuse 10 erzeugt wird, in Richtung der Einblasdüse 12 während der Zeitdauer eines Umschaltens der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 von einer ersten Spannung auf eine zweite Spannung beschleunigt wird. Als Ergebnis werden die negativen Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, durch das elektrische Feld zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 beschleunigt, wodurch der größere Ionenwind erzeugt werden kann. Das heißt, der Strahl kann von der Einblasdüse 12 mit einer höheren Geschwindigkeit als bei der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingeblasen werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann durch die Konfiguration, die mit der des ersten Ausführungsbeispiels gemein ist, ebenso die Wirkung erreichen, die ähnlich zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Die Konfiguration der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie die gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel steuert die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 von 0 V auf 3 kV umgeschaltet wird und bei 3 kV aufrechterhalten wird, während die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 von -2 kV auf -3 kV umgeschaltet wird und bei -3 kV aufrechterhalten wird. Demgegenüber steuert die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass eine Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 von -3 kV auf 3 kV umgeschaltet wird und bei 3 kV aufrechterhalten wird, während eine Ausgabespannung einer Leistungszufuhrschaltung 40 von -2 kV auf -3 kV umgeschaltet wird und bei -3 kV aufrechterhalten wird, wie es in 8 veranschaulicht ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der vorstehend beschriebenen Beziehung.
Wenn eine Koronaentladung intermittierend zwischen einer Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 erzeugt wird, können negative Ionen, die durch eine vorangegangene Koronaentladung erzeugt worden sind, innerhalb eines Gehäuses 10 in einigen Fällen zurückbleiben.
Folglich steuert eine Steuerungseinrichtung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Leistungszufuhrschaltung 40 und die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 gleich -3 kV ist, während die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 gleich -2 kV ist. Eine derartige Steuerung veranlasst, dass das Potential einer Steuerungselektrode 31 niedriger ist als das der Referenzelektrode 30, wodurch es ermöglicht wird, dass die negativen Ionen, die durch die vorangegangene Koronaentladung erzeugt worden sind, und die Ionen, die zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 vorhanden sind, sich in Richtung der Referenzelektrode 30 bewegen. Das heißt, die Ionen, die zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 vorhanden sind, werden auf der Seite der Referenzelektrode 30 angesammelt.
Als nächstes schaltet die Steuerungseinrichtung 50 die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 von -2 kV auf -3 kV um und schaltet zur gleichen Zeit die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 von -3 kV auf 3 kV um.
Eine Koronaentladung wird somit um die Entladungselektrode 20 herum induziert und zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt, sodass die Luft um die Entladungselektrode 20 herum durch die Erzeugung der Koronaentladung ionisiert wird, um Luftionen zu erzeugen.
Spezifisch wird die Luft um die Entladungselektrode 20 herum ionisiert, um positive Ionen und negative Ionen zu erzeugen. Die negativen Ionen werden dann durch ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden beschleunigt, um sich in Richtung der Referenzelektrode 30 zu bewegen. Außerdem wird die Luft um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum mitgenommen, wenn sich die negativen Ionen in Richtung der Referenzelektrode 30 bewegen, wodurch ein Ionenwind erzeugt wird.
Die Potentiale der Steuerungselektrode 31 und der Referenzelektrode 30 sind nun gleich 3 kV bzw. 0 V, sodass die negativen Ionen in dem Vorgang der Bewegung in Richtung der Steuerungselektrode 31 beschleunigt werden, nachdem sie durch die Referenzelektrode 30 hindurchgegangen sind, um einen größeren Ionenwind zu erzeugen. Nachdem er durch die Steuerungselektrode 31 hindurchgegangen ist, wird der Ionenwind von einer Einblasdüse 12 herausgeblasen.
Bevor die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 gesteuert wird, um die negativen Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, in Richtung der Einblasdüse 12 zu beschleunigen, steuert die Steuerungseinrichtung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41, um die negativen Ionen zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 in Richtung der Referenzelektrode 30 zu bewegen, wie es in einem Bereich R21 gemäß 9 veranschaulicht ist.
Die negativen Ionen werden somit bewegt, um von einem Bereich zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 in Richtung der Referenzelektrode 30 zurückgedrängt zu werden und auf der Seite der Referenzelektrode angesammelt zu werden. Diese negativen Ionen werden in dem Vorgang einer Bewegung in Richtung der Steuerungselektrode 31 beschleunigt, wenn die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 gesteuert wird, um die negativen Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, in Richtung der Einblasdüse 12 zu beschleunigen. Als Ergebnis wird ein größerer Ionenwind erzeugt, um als ein Strahl von der Einblasdüse 12 herausgeblasen zu werden. Das heißt, die Strahlerzeugungseinrichtung kann den Strahl von der Einblasdüse 12 mit einer höheren Geschwindigkeit als die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einblasen. Die Menge der negativen Ionen, die von der Einblasdüse 12 zu der Außenseite des Gehäuses 10 einzublasen sind, kann ebenso vergrößert werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann durch die Konfiguration, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemein ist, ebenso die Wirkung erreichen, die ähnlich zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
10 veranschaulicht eine Konfiguration eines Strahlerzeugungssystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Strahlerzeugungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c, Führungspfade 12a bis 12c, einen Zusammenflussteil 14 und eine Zeitsteuerungsjustiereinheit 60.
Die Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c blasen jeweils einen Ionenwind, der durch eine Koronaentladung erzeugt wird, als einen Strahl ein und weisen die gleiche Konfiguration wie die Strahlströmungserzeugungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
Der Führungspfad 12a ist zwischen der Strahlerzeugungseinrichtung 1a und dem Zusammenflussteil 14 bereitgestellt. Der Führungspfad 12a ist ein Luftkanal, der einen Luftstrahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1a eingeblasen wird, zu dem Zusammenflussteil 14 führt.
Der Führungspfad 12b ist zwischen der Strahlerzeugungseinrichtung 1b und dem Zusammenflussteil 14 bereitgestellt. Der Führungspfad 12b ist ein Luftkanal, der einen Luftstrahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1b eingeblasen wird, zu dem Zusammenflussteil 14 führt.
Der Führungspfad 12c ist zwischen der Strahlerzeugungseinrichtung 1c und dem Zusammenflussteil 14 bereitgestellt. Der Führungspfad 12c ist ein Luftkanal, der einen Luftstrahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1c eingeblasen wird, zu dem Zusammenflussteil 14 führt.
Die Führungspfade 12a bis 12c weisen unterschiedliche Längen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf. Spezifisch ist der Führungspfad 12b der längste, der Führungspfad 12a ist kürzer als der Führungspfad 12b und der Führungspfad 12c ist kürzer als der Führungspfad 12a.
Der Zusammenflussteil 14 weist eine Einblasdüse 14a auf. Der Zusammenflussteil 14 führt einen Strahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1a über den Führungspfad 12a hineinströmt, einen Strahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1b über den Führungspfad 12b hineinfließt, und einen Strahl, der von der Strahlerzeugungseinrichtung 1c über den Führungspfad 12c hineinfließt, zusammen, wodurch es ermöglicht wird, dass der Strahl von der Einblasdüse 14a eingeblasen wird.
Die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 ist als ein Computer konfiguriert, der eine CPU, ein RAM, ein ROM, eine I/O und dergleichen umfasst, wobei die CPU verschiedene Typen einer Verarbeitung entsprechend einem Programm ausführt, das in dem ROM gespeichert ist. Das RAM und das ROM sind beide ein nichtvergängliches greifbares Speichermedium.
Die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 ist mit einer Steuerungseinrichtung 50 in jeder der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c über eine Kommunikationsleitung verbunden.
Wenn die Führungspfade 12a bis 12c unterschiedliche Längen aufweisen, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, erreichen die Ionenwinde, die durch die Koronaentladung in den Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c erzeugt werden, den Zusammenflussteil 14 nicht gleichzeitig, sodass der Strahl keine konstante Intensität aufweist und dass eine Erzeugung eines Wirbelrings verhindert ist.
In dem vorliegenden Strahlerzeugungssystem justiert die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 die Zeitsteuerung eines Umschaltens einer Ausgabespannung einer Leistungszufuhrschaltung 40 jeder der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c. Spezifisch justiert die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 die Zeitsteuerung eines Umschaltens der Ausgabespannung jeder Leistungszufuhrschaltung 40 entsprechend der Länge jedes der Führungspfade 12a bis 12c derart, dass die Strahlen, die von den Einblasdüsen der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c eingeblasen werden, den Zusammenflussteil 14 zur gleichen Zeit erreichen.
11 veranschaulicht einen Ausgabesignalverlauf der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 in jeder der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c, die in dem vorliegenden Strahlerzeugungssystem beinhaltet sind. Wie es in 11 veranschaulicht ist, steuert die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 die Leistungszufuhrschaltungen 40 der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c derart, dass unter den Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c und den entsprechenden Führungspfaden 12a bis 12c die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 der Strahlerzeugungseinrichtung entsprechend dem längeren Führungspfad schneller fällt.
Das heißt, die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 der Strahlerzeugungseinrichtung 1a wird von -2 kV auf -3 kV zu der Zeit t0 umgeschaltet, wobei dann die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 der Strahlerzeugungseinrichtung 1b von -2 kV auf -3 kV zu einer Zeit t1 umgeschaltet wird. Dann wird zu einer Zeit t2 die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 der Strahlerzeugungseinrichtung 1c von -2 kV auf -3 kV umgeschaltet.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration ermöglicht es, dass die Ionenwinde, die durch die Koronaentladung in den Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c erzeugt werden, den Zusammenflussteil 14 gleichzeitig erreichen, um es somit zu ermöglichen, eine vergrößerte Intensität des Strahls zu haben und den Wirbelring hintereinander zu erzeugen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann durch die Konfiguration, die mit der des ersten Ausführungsbeispiels gemein ist, die Wirkung erreichen, die ähnlich zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 15, 16 und 17 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Konfigurationen einer Halterung 13 und einer Entladungselektrode 20 modifiziert sind und dass ein Zustandsreaktionselement 15 und eine Befestigung 16 hinzugefügt sind. Der Rest der Konfiguration der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Nachstehend wird die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei auf einen Teil fokussiert wird, der sich von dem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
15 ist eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung, die entlang einer Ebene geschnitten ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 umfasst. 16 ist eine perspektivische Darstellung, die nur die Halterung 13, die Entladungselektrode 20, das Zustandsreaktionselement 15 und die Befestigung 16 der Strahlerzeugungseinrichtung veranschaulicht. 17 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie XVII-XVII gemäß 15 entnommen ist.
Wie es in den 15 und 16 veranschaulicht ist, ist ein Schraubloch 13b in und um einen Teil der Halterung 13 herum ausgebildet, wobei die zentrale Achse des Gehäuses 10 überlappt wird. Die Entladungselektrode 20 weist einen zylindrischen Teil, der aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist und eine zylindrische Form aufweist, und einen konischen Teil auf, der aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist und eine konische Form aufweist. Eine Basis auf einer Seite des zylindrischen Teils ist in Kontakt mit einer Basis des konischen Teils. Ein Außengewinde 20b, das dem Schraubloch 13b entspricht, ist auf einem Teil eines äußeren Umfangs (d.h. einer Seitenoberfläche) des zylindrischen Teils ausgebildet.
Das Schraubloch 13b und das Außengewinde 20b sind miteinander verschraubt, wie es in 15 veranschaulicht ist. Die Entladungselektrode 20 geht durch die Halterung 13 über das Schraubloch 13b hindurch. Der konische Teil ist somit vollständig innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet, während der zylindrische Teil teilweise außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist. Wenn sie um eine zentrale Achse der Entladungselektrode 20 herum gedreht wird, bewegt sich die Entladungselektrode 20 in die Richtung der zentralen Achse des Gehäuses 10 durch die Aktion des Schraublochs 13b und des Außengewindes 20b. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stimmt die zentrale Achse der Entladungselektrode 20 mit der zentralen Achse des Gehäuses 10 überein.
Wie es in den 15, 16 und 17 veranschaulicht ist, ist eine Seitenoberfläche eines Endes des zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 auf der Seite, die von der Entladungselektrode 20 entfernt ist, an das Zustandsreaktionselement 15 fixiert.
Die Form des Zustandsreaktionselements 15 ändert sich entsprechend einer Feuchtigkeit eines Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum. Das Gas um das Zustandsreaktionselement 15 herum wird in das Gehäuse 10 gesaugt und von einer Einblasdüse 12 als ein Ionenwind ausgeblasen, wenn die Strahlerzeugungseinrichtung in Betrieb ist. Das Gas um das Zustandsreaktionselement 15 herum ist natürlich das Gas, das auch um die Strahlerzeugungseinrichtung herum vorhanden ist.
Das Zustandsreaktionselement 15 weist ein erstes Element 151 und ein zweites Element 152 auf. Das erste Element 151 ist ein Element, das hauptsächlich ein feuchtigkeitsempfindliches Material beinhaltet. Harz bzw. Kunststoff oder Papier kann als das feuchtigkeitsempfindliche Material verwendet werden. Das erste Element 151 weist eine langgestreckte Plattenform auf.
Das zweite Element 152 ist ein Element, das hauptsächlich aus einem feuchtigkeitsunempfindlichen Material besteht. Ein Element, das aus einem Metall (beispielsweise Messing oder eine 42-Legierung) hergestellt ist, kann als das feuchtigkeitsunempfindliche Material verwendet werden. Das zweite Element 152 weist eine langgestreckte Plattenform auf, die im Wesentlichen identisch zu der des ersten Elements 151 ist.
Das erste Element 151 und das zweite Element 152 werden somit um unterschiedliche Beträge in der longitudinalen Richtung in Reaktion auf den gleichen Betrag einer Änderung in der Feuchtigkeit langgestreckt bzw. ausgedehnt. Spezifisch ist, wenn die Feuchtigkeit des Gases (d.h. der Luft) um das Zustandsreaktionselement 15 herum von einer ersten Feuchtigkeit auf eine zweite Feuchtigkeit zunimmt, der Betrag der Ausdehnung des ersten Elements 151 in der longitudinalen Richtung größer als der Betrag der Ausdehnung des zweiten Elements 152 in der longitudinalen Richtung. Wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum von der zweiten Feuchtigkeit auf die erste Feuchtigkeit abnimmt, wird der Betrag eines Zusammenziehens des ersten Elements 151 in der longitudinalen Richtung größer als der Betrag eines Zusammenziehens des zweiten Elements 152 in der longitudinalen Richtung.
Wie es in den 15, 16 und 17 veranschaulicht ist, wird eine Oberfläche des ersten Elements 151, die dem zweiten Element 152 in der dicken Richtung gegenüberliegt, an eine Oberfläche des zweiten Elements 152 angeheftet, die dem ersten Element 151 in der Dickenrichtung gegenüberliegt. Das erste Element 151 und das zweite Element 152 sind somit in der Dickenrichtung beider Elemente gestapelt.
Wie es in den 15, 16 und 17 veranschaulicht ist, erstrecken sich das erste Element 151 und das zweite Element 152 beide in einer spiralförmigen Form entlang der longitudinalen Richtung beider Elemente. Das erste Element 151 ist auf der äußeren Umfangsseite der spiralförmigen Form angeordnet, und das zweite Element 152 ist auf der inneren Umfangsseite der spiralförmigen Form angeordnet.
Äußere Enden der Spiralen des ersten Elements 151 und des zweiten Elements 152 sind an der Befestigung 16 fixiert. Außerdem ist, wie es in 17 veranschaulicht ist, eine Oberfläche des Endes der Spirale des zweiten Elements 152 auf der Seite der Mitte der Spirale an die Seitenoberfläche des zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 fixiert, wobei die Oberfläche des Endes der Spirale entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, die an das erste Element 151 angeheftet ist.
Die Befestigung 16 ist an ein Element (wie beispielsweise eine Decke, ein Anzeigeinstrument, ein Lenkrad oder eine Kopfstütze in einem Fahrzeuginnenraum) fixiert, an dem die Strahlerzeugungseinrichtung angebracht ist.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der zu dem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben.
In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenso eine Spannung, die identisch zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angelegt.
Ein hohes elektrisches Feld wird in der Umgebung einer Spitze 20a der Entladungselektrode 20 während einer Zeitdauer (d.h. eine Zeitdauer von 0,2 Sekunden in 2) erzeugt, in der eine hohe Spannung von -3 kV von einer Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wodurch eine Koronaentladung auftritt, um einen Ionenwind zu erzeugen, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Eine Funkenentladung tritt zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 auf, wenn ein hohes elektrisches Feld, das durch die hohe Spannung verursacht wird, die angelegt wird, um die Koronaentladung zu erzeugen, zu hoch wird. Das Auftreten der Funkenentladung verursacht eine unerwünschte Situation, wie beispielsweise einen Defekt in der Elektrode oder eine Erzeugung von Ozon in der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30.
Der Erfinder merkt an, dass das Auftreten der Funkenentladung nicht nur durch die angelegte Spannung, sondern auch durch die Entfernung zwischen den Elektroden und den Zustand eines Gases (wie beispielsweise der Luft) um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum beeinflusst wird. Insbesondere treten, wenn die Feuchtigkeit des Gases um die Elektroden herum hoch ist, ein dielektrischer Durchschlag und somit die Funkenentladung auch mit der gleichen Entfernung zwischen den Elektroden und der gleichen Spannung, die zwischen den Elektroden angelegt ist, auf.
Gemäß einem Stand der Technik, der in der JP 2010-010138 A beschrieben ist, verhindert eine Steuerungsschaltung eine Funkenentladung, indem die Spannung der Entladungselektrode unmittelbar verringert wird, wenn ein Sensor eine Stromspitze unmittelbar vor dem Auftreten der Funkenentladung erfasst.
Ein derartiger Stand der Technik erfordert jedoch das Hinzufügen einer komplizierten Schaltung zur Erfassung der Spitze und einer Schaltung für ein unmittelbares Verringern der Spannung.
Demgegenüber umfasst in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Zustandsreaktionselement 15 das erste Element 151 und das zweite Element 152, die um unterschiedliche Beträge in der longitudinalen Richtung in Reaktion auf den gleichen Betrag einer Änderung in der Feuchtigkeit langgestreckt bzw. ausgedehnt werden. Als Ergebnis ändert sich die Form des Zustandsreaktionselements 15 in Reaktion auf die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum.
Spezifisch absorbiert, wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum zunimmt, das erste Element 151 Feuchtigkeit und schwillt an, um in der longitudinalen Richtung langgestreckt zu werden. Das zweite Element 152 schwillt nicht so viel wie das erste Element 151 zu dieser Zeit an und wird somit in der longitudinalen Richtung um einen Betrag langgestreckt, der kleiner als die Ausdehnung des ersten Elements 151 ist.
Als Ergebnis wird die spiralförmige Form, die durch das Zustandsreaktionselement 151 gebildet wird, mehr auf der äußeren Umfangsseite als auf der inneren Umfangsseite langgestreckt bzw. ausgedehnt. Das Zustandsreaktionselement 151 wird dann in einer Richtung verformt, in der die Anzahl von Windungen der spiralförmigen Form zunimmt. Als Ergebnis dreht sich die Entladungselektrode 20 um die zugehörige zentrale Achse in Bezug auf die Halterung 13 in der Richtung, die durch einen Pfeil W in 17 angegeben ist.
Während sie sich in der vorstehend beschriebenen Art und Weise dreht, bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der Richtung der zentralen Achse des Gehäuses 10 weg von der Referenzelektrode 30 durch die Aktion des Schraublochs 13b und des Außengewindes 20b. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Funkenentladung niedrig, auch wenn die Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Vergrößerung in der Feuchtigkeit angelegt wird, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird.
Wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum abnimmt, gibt das erste Element 151 Feuchtigkeit ab und kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Das zweite Element 152 kontrahiert nicht so viel wie das erste Element 151 zu dieser Zeit und wird somit in der longitudinalen Richtung um einen Betrag verkürzt, der kleiner als die Verkürzung des ersten Elements 151 ist.
Als Ergebnis wird die spiralförmige Form, die durch das Zustandsreaktionselement 15 gebildet wird, mehr auf der äußeren Umfangsseite als auf der inneren Umfangsseite verkürzt. Das Zustandsreaktionselement 15 wird dann in einer Richtung verformt, in der die Anzahl von Windungen der spiralförmigen Form abnimmt. Als Ergebnis dreht sich die Entladungselektrode 20 um die zugehörige zentrale Achse in Bezug auf die Halterung 13 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, die durch den Pfeil W in 17 angegeben ist.
Während sie sich in der vorstehend beschriebenen Art und Weise dreht, bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der Richtung der zentralen Achse des Gehäuses 10 näher zu der Referenzelektrode 30 durch die Aktion des Schraublochs 13b und des Außengewindes 20b. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 ab.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, ein elektrisches Feld, das hoch genug ist, um eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt werden.
Die Längen und Formen des ersten Elements 151 und des zweiten Elements 152 können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne eine Funkenentladung zu verursachen.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Ein sechstes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel darin, dass das Zustandsreaktionselement 15 durch ein Zustandsreaktionselement 17 ersetzt wird und ein Federelement 17x hinzugefügt wird. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Das Federelement 17x entspricht einem elastischen Element.
18 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die senkrecht zu einer zentralen Achse eines Gehäuses 10 ist, und eine Befestigung 16, das Zustandsreaktionselement 17, das Federelement 17x und eine Entladungselektrode 20 umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung des Federelements 17x vereinfacht ist.
Das Zustandsreaktionselement 17 ist ein Schwellelement, das hauptsächlich aus einem feuchtigkeitsempfindlichen Material besteht, das ähnlich zu dem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist. Ein longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 17 ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 17 ist an einer Seitenoberfläche eines zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 fixiert, um darum im Uhrzeigersinn in 18 gewickelt zu sein.
Das Federelement 17x ist ein elastisches Element, das einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das Zustandsreaktionselement 17 aufweist. Ein longitudinales Ende des Federelements 17x ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Federelements 17x ist an der Seitenoberfläche des zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 fixiert, um darum gegen den Uhrzeigersinn in 18 gewickelt zu sein.
Das Federelement 17x ist immer über die zugehörige natürliche Länge hinaus gestreckt. Das Federelement 17x übt somit konstant eine Kraft auf die Entladungselektrode 20 in der Richtung aus, die verursacht, dass sich die Entladungselektrode 20 im Uhrzeigersinn in 18 dreht. Folglich spannt das Federelement 17x das Zustandsreaktionselement 17 über die Entladungselektrode 20 in der Richtung vor, die verursacht, dass sich die longitudinale Länge des Zustandsreaktionselements 17 vergrößert. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, dass die Entladungselektrode 20 in geeigneter Weise bewegt wird, während ein Schlupf in dem Zustandsreaktionselement 17 zu der Zeit einer Ausdehnung verhindert wird.
Das Zustandsreaktionselement 17 wird in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt, wenn eine Feuchtigkeit eines Gases (oder der Luft) um das Zustandsreaktionselement 17 herum von einer ersten Feuchtigkeit auf eine zweite Feuchtigkeit zunimmt. Das Zustandsreaktionselement 17 wird in der longitudinalen Richtung kontrahiert, wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 17 herum von der zweiten Feuchtigkeit auf die erste Feuchtigkeit abnimmt.
Nachstehend wird ein Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der von dem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben. In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenso eine Spannung, die identisch zu der in dem fünften Ausführungsbeispiel ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie die gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel angelegt. Als Ergebnis tritt eine Koronaentladung auf, um einen Ionenwind zu erzeugen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verursacht eine Vergrößerung in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 17 herum, dass das Zustandsreaktionselement 17 Feuchtigkeit absorbiert und anschwillt, um in der longitudinalen Richtung langgestreckt zu werden. Als Ergebnis dreht sich die Entladungselektrode 20 um die zugehörige zentrale Achse herum in Bezug auf eine Halterung 13 in einer Richtung, die durch einen Pfeil W in 18 angegeben ist, durch die Vorspannkraft von dem Federelement 17x.
Während sie sich in der vorstehend beschriebenen Art und Weise dreht, bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der Richtung der zentralen Achse des Gehäuses 10 weg von der Referenzelektrode 30 durch die Aktion eines Schraublochs 13b und eines Außengewindes 20b. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens einer Funkenentladung niedrig, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Vergrößerung in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird.
Eine Abnahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 17 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 17 Feuchtigkeit abgibt und sich kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Als Ergebnis wird die Entladungselektrode 20 durch das Zustandsreaktionselement 17 gezogen. Die Entladungselektrode 20 dreht sich somit um die zugehörige zentrale Achse in Bezug auf die Halterung 13 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, die durch den Pfeil W in 18 angegeben ist, gegen die Vorspannkraft von dem Federelement 17x.
Während sie sich in der vorstehend beschriebenen Art und Weise dreht, bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der Richtung der zentralen Achse des Gehäuses 10 näher zu der Referenzelektrode 30 durch die Aktion des Schraublochs 13b und des Außengewindes 20b. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 ab.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, ein elektrisches Feld, das hoch genug ist, um eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt werden.
Die Länge des Zustandsreaktionselements 17 und der Elastizitätsmodul des Federelements 17x können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne dass eine Funkenentladung verursacht wird.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Ein siebtes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel darin, dass das Zustandsreaktionselement 17 und das Federelement 17x durch ein Zustandsreaktionselement 18 bzw. ein Federelement 18x ersetzt werden. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Entladungselektrode 20 und eine Befestigung 16, die miteinander unterschiedlich zu denen der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel verbunden sind. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst kein Schraubloch 13b und kein Außengewinde 20b, die in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel beinhaltet sind. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Das Federelement 18x entspricht einem elastischen Element.
19 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 sowie der Befestigung 16, das Zustandsreaktionselement 18, das Federelement 18x und die Entladungselektrode 20 umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung des Federelements 18x vereinfacht ist.
Das Zustandsreaktionselement 18 ist ein Schwellelement, das hauptsächlich ein feuchtigkeitsempfindliches Material ähnlich zu dem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel beinhaltet. Ein longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 18 ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 18 ist an einer Halterung 13 fixiert. Von dem einen longitudinalen Ende zu dem anderen longitudinalen Ende erstreckt sich das Zustandsreaktionselement 18 parallel zu einer zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 18x ist ein elastisches Element, das einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das Zustandsreaktionselement 18 aufweist. Ein longitudinales Ende des Federelements 18x ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Federelements 18x ist an der Halterung 13 fixiert. Von dem einen longitudinalen Ende zu dem anderen longitudinalen Ende erstreckt sich das Federelement 18x parallel zu der zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 18x ist immer von einer zugehörigen natürlichen Länge kontrahiert. Das Federelement 18x übt somit konstant eine Kraft auf die Befestigung 16 in einer Richtung aus, die die Befestigung 16 veranlasst, sich weg von der Halterung 13 zu bewegen. Folglich spannt das Federelement 18x das Zustandsreaktionselement 18 über die Befestigung 16 in der Richtung vor, die veranlasst, dass die longitudinale Länge des Zustandsreaktionselements 18 zunimmt. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, dass die Entladungselektrode 20 in geeigneter Weise bewegt wird, während ein Schlupf in dem Zustandsreaktionselement 18 zu der Zeit einer Ausdehnung verhindert wird.
Das Zustandsreaktionselement 18 wird in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt, wenn eine Feuchtigkeit eines Gases (oder der Luft) um das Zustandsreaktionselement 18 herum von einer ersten Feuchtigkeit zu einer zweiten Feuchtigkeit zunimmt. Das Zustandsreaktionselement 18 wird in der longitudinalen Richtung kontrahiert, wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 18 herum von der zweiten Feuchtigkeit auf die erste Feuchtigkeit abnimmt.
Zwischen zwei Basen eines zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 ist die Basis weg von einem konischen Teil der Elektrode an der Befestigung 16 fixiert. Anders als in den fünften und sechsten Ausführungsbeispielen ist die Befestigung 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht fixiert, sondern bewegbar.
Während das Schraubloch 13b und das Außengewinde 20b gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beseitigt sind, ist ein Durchgangsloch 20c in einem Teil der Halterung 13, der die zentrale Achse des Gehäuses 10 überlappt, ausgebildet. Die Entladungselektrode 20 geht durch die Halterung 13 über das Durchgangsloch 20c hindurch. Der zylindrische Teil der Entladungselektrode 20 wird durch die Halterung 13 gehalten, um in Bezug auf die Halterung 13 in dem Durchgangsloch 20c gleitfähig zu sein.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der zu dem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben. In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenso eine Spannung, die identisch zu der in dem sechsten Ausführungsbeispiel ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie der in dem sechsten Ausführungsbeispiel angelegt. Als Ergebnis tritt eine Koronaentladung auf, um einen Ionenwind zu erzeugen.
Eine Zunahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 18 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 18 Feuchtigkeit absorbiert und anschwillt, um in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt zu werden. Das Federelement 18x ist somit zu einer Ausdehnung befähigt. Als Ergebnis wird die Befestigung 16 durch das Federelement 18x gedrückt, um sich von der Halterung 13 weg zu bewegen. Die Entladungselektrode 20 bewegt sich ebenso mit der Befestigung 16. Folglich bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der zentralen Achse des Gehäuses 10 in einer Richtung weg von der Referenzelektrode 30, wodurch die kürzeste Entfernung zwischen einer Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zunimmt.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Funkenentladung niedrig, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Zunahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird.
Eine Abnahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 18 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 18 Feuchtigkeit freigibt und sich kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Als Ergebnis wird die Befestigung 16 durch das Zustandsreaktionselement 18 gegen die Vorspannkraft des Federelements 18x gezogen, um sich in eine Richtung zu bewegen, die näher zu der Halterung 13 ist. Folglich bewegt sich die Entladungselektrode 20 entlang der zentralen Achse des Gehäuses 10 in einer Richtung näher zu der Referenzelektrode 30, wodurch die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 abnimmt.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, ein elektrisches Feld, dass hoch genug ist, um eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt werden.
Die Länge des Zustandsreaktionselements 18 und der Elastizitätsmodul des Federelements 18x können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne dass eine Funkenentladung verursacht wird.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Ein achtes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 20 und 21 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel darin, dass das Zustandsreaktionselement 18 und das Federelement 18x durch ein Zustandsreaktionselement 19 bzw. ein Federelement 19x ersetzt werden. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart konfiguriert, dass eine Befestigung 16 und sowohl eine Entladungselektrode 20 als auch eine Halterung 13 unterschiedlich zu denen der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel verbunden sind. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner derart konfiguriert, dass ein Körper 11 und die Halterung 13 miteinander auf unterschiedliche Weise zu denen der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel verbunden sind. Außerdem wird in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Referenzelektrode 30 durch eine Referenzelektrode 30a ersetzt. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Das Federelement 19x entspricht einem elastischen Element.
20 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 sowie der Befestigung 16, das Zustandsreaktionselement 19, das Federelement 19x und die Entladungselektrode 20 umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung des Federelements 19x vereinfacht ist.
Das Zustandsreaktionselement 19 ist ein Schwellelement, das hauptsächlich ein feuchtigkeitsempfindliches Material beinhaltet, das ähnlich zu dem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist. Ein longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 19 ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 19 ist an einer Seitenoberfläche eines zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 fixiert. Von dem einen longitudinalen Ende zu dem anderen longitudinalen Ende erstreckt sich das Zustandsreaktionselement 19 senkrecht zu einer zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 19x ist ein elastisches Element, das einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das Zustandsreaktionselement 19 aufweist. Ein longitudinales Ende des Federelements 19x ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein anderes longitudinales Ende des Federelements 19x ist an der Seitenoberfläche des zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 fixiert. Von dem einen longitudinalen Ende zu dem anderen longitudinalen Ende erstreckt sich das Federelement 19x senkrecht zu der zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 19x ist immer von einer zugehörigen natürlichen Länge kontrahiert. Das Federelement 19x übt somit konstant eine Kraft auf die Entladungselektrode 20 in der Richtung aus, die verursacht, dass sich die Entladungselektrode 20 weg von der Befestigung 16 bewegt. Folglich spannt das Federelement 19x das Zustandsreaktionselement 19 über die Entladungselektrode 20 in der Richtung vor, die verursacht, dass die longitudinale Länge des Zustandsreaktionselements 19 zunimmt. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, dass die Entladungselektrode 20 in geeigneter Weise bewegt wird, während ein Schlupf in dem Zustandsreaktionselement 19 zu der Zeit einer Ausdehnung verhindert wird. Anders als in dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Befestigung 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einem anderen Teil in einem Fahrzeug fixiert.
Das Zustandsreaktionselement 19 wird in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt, wenn eine Feuchtigkeit eines Gases (oder der Luft) um das Zustandsreaktionselement 19 herum von einer ersten Feuchtigkeit zu einer zweiten Feuchtigkeit zunimmt. Das Zustandsreaktionselement 19 wird in der longitudinalen Richtung kontrahiert, wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 19 herum von der zweiten Feuchtigkeit auf die erste Feuchtigkeit abnimmt.
Die Entladungselektrode 20 ist an der Halterung 13 fixiert. Die Halterung 13 ist nicht an dem Körper 11 des Gehäuses 10 fixiert, sondern in Bezug auf das Gehäuse 10 in einer Richtung, die orthogonal zu der zentralen Achse des Gehäuses 10 ist, gleitfähig. Die Halterung 13 ist ebenso in eine Nut eingepasst, die in der Befestigung 16 ausgebildet ist. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, dass die Halterung 13 durch die Befestigung 16 gleitfähig in Bezug auf die Befestigung 16 gehalten wird.
Wie es in den 20 und 21 veranschaulicht ist, weist die Referenzelektrode 30a die gleiche Form wie eine von Hälften eines Elements mit einer bodenlosen hohlen zylindrischen Form auf, die entlang einer Sektion, die eine zentrale Achse der zylindrischen Form umfasst, entzwei geschnitten ist. Anders ausgedrückt ist die Referenzelektrode 30a ein Plattenelement, das gekrümmt ist, um einen Halbkreis um die zentrale Achse des Gehäuses 10 herum entlang der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11 zu ziehen. Die Referenzelektrode 30a ist aus einem leitfähigen Metall hergestellt und ist mit einem positiven Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 sowie mit einem Masseanschluss bzw. Erdungsanschluss GND wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verbunden. Innerhalb des Gehäuses 10 bedeckt die Referenzelektrode 30a eine untere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11, wobei sie aber eine obere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11 nicht bedeckt, wie es in den 20 und 21 veranschaulicht ist. Die Referenzelektrode 30a ist somit angeordnet, um in Bezug auf die zentrale Achse der Entladungselektrode 20 nicht achsensymmetrisch zu sein.
Nachstehend wird ein Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der zu dem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben. In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Spannung, die identisch zu der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist, ebenso zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel angelegt. Als Ergebnis tritt eine Koronaentladung auf, um einen Ionenwind zu erzeugen.
Eine Vergrößerung in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 19 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 19 Feuchtigkeit absorbiert und anschwillt, um in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt zu werden. Das Federelement 19x ist somit zu einer Ausdehnung befähigt. Als Ergebnis werden die Entladungselektrode 20 und die Halterung 13 durch das Federelement 19x gedrückt, um sich von der Befestigung 16 weg zu bewegen. Das heißt, die Entladungselektrode 20 und Halterung 13 bewegen sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achse des Gehäuses 10 und aufwärts in 20. Zu dieser Zeit gleitet die Halterung 13, ohne eine zugehörige Haltung zu ändern, während sie durch die Befestigung 16 und den Körper 11 gehalten wird. Die Entladungselektrode 20 bewegt sich somit weg von der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist, wodurch die kürzeste Entfernung zwischen einer Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a zunimmt.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Funkenentladung niedrig, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Zunahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird.
Eine Abnahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 19 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 19 Feuchtigkeit freigibt und sich kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Als Ergebnis werden die Entladungselektrode 20 und die Halterung 13 durch das Zustandsreaktionselement 19 gedrückt, um sich in Richtung der Befestigung 16 gegen die Vorspannkraft des Federelements 19x zu bewegen. Das heißt, die Entladungselektrode 20 und die Halterung 13 bewegen sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achse des Gehäuses 10 und nach unten in 20. Zu dieser Zeit gleitet die Halterung 13, ohne eine zugehörige Haltung zu ändern, während sie durch die Befestigung 16 und den Körper 11 gehalten wird. Die Entladungselektrode 20 bewegt sich somit in Richtung der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist, wodurch die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a abnimmt.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird, ein elektrisches Feld, das hoch genug ist, um eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a erzeugt werden.
Die Länge des Zustandsreaktionselements 19 und der Elastizitätsmodul des Federelements 19x können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne dass eine Funkenentladung verursacht wird.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
Ein neuntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel darin, dass das Zustandsreaktionselement 18 und das Federelement 18x durch ein Zustandsreaktionselement 22 bzw. ein Federelement 22x ersetzt werden. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart konfiguriert, dass ein Achsenelement 21 und ein zusätzliches Halteelement 161 zu der Konfiguration der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst ferner eine Entladungselektrode 20 und eine Befestigung 16, die miteinander auf unterschiedliche Weise zu denen der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel verbunden sind. Außerdem wird in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Referenzelektrode 30 durch eine Referenzelektrode 30a ersetzt. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Das Federelement 22x entspricht einem elastischen Element.
22 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 sowie der Befestigung 16, das Zustandsreaktionselement 22, das Federelement 22x, die Entladungselektrode 20 und das Achsenelement 21 umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung des Federelements 22x vereinfacht ist.
Das Achsenelement 21 geht durch einen zylindrischen Teil der Entladungselektrode 20 orthogonal zu einer zentralen Achse der Entladungselektrode 20 und in einer Richtung orthogonal zu der Front von 22 hindurch. Beide Enden des Achsenelements 21 werden drehbar durch ein (nicht gezeigtes) Halterungselement in einem Fahrzeug gehalten.
Das Achsenelement 21 ist ebenso an der Entladungselektrode 20 fixiert. Die Entladungselektrode 20 ist an der Halterung 13 fixiert. Zwischen zwei Basen des zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 ist die Basis weg von einer Spitze 20a an dem zusätzlichen Halteelement 161 fixiert. Die Halterung 13 ist nicht an einem Körper 11 fixiert. Dementsprechend können sich das Achsenelement 21, die Entladungselektrode 20, die Halterung 13 und das zusätzliche Halteelement 161 gemeinsam um das Achsenelement 21 als die Drehachse drehen.
Das Zustandsreaktionselement 22 ist ein Schwellelement, das hauptsächlich ein feuchtigkeitsempfindliches Material beinhaltet, das ähnlich zu dem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist. Ein oberes longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 22 ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein unteres longitudinales Ende des Zustandsreaktionselements 22 ist an dem zusätzlichen Halterelement 161 fixiert. Von einem longitudinalen Ende (oder dem oberen Ende) zu einem anderen longitudinalen Ende (oder dem unteren Ende) erstreckt sich das Zustandsreaktionselement 22 senkrecht zu der zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 22x ist ein elastisches Element, das einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das Zustandsreaktionselement 22 aufweist. Ein oberes longitudinales Ende des Federelements 22x ist an der Befestigung 16 fixiert. Ein unteres longitudinales Ende des Federelements 22x ist an dem zusätzlichen Halteelement 161 fixiert. Von einem longitudinalen Ende (oder dem oberen Ende) zu einem anderen longitudinalen Ende (oder dem unteren Ende) erstreckt sich das Federelement 22x senkrecht zu der zentralen Achse der Entladungselektrode 20.
Das Federelement 22x ist immer von einer zugehörigen natürlichen Länge kontrahiert. Das Federelement 22x übt somit konstant eine Kraft auf das zusätzliche Halteelement 161 in der Richtung aus, die verursacht, dass das zusätzliche Halteelement 161 von der Befestigung 16 weg bewegt wird. Folglich spannt das Federelement 22x das Zustandsreaktionselement 22 über das zusätzliche Halteelement 161 in der Richtung vor, die verursacht, dass die longitudinale Länge des Zustandsreaktionselements 22 zunimmt. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, dass die Entladungselektrode 20 in geeigneter Weise bewegt wird, während ein Schlupf in dem Zustandsreaktionselement 22 zu der Zeit einer Ausdehnung verhindert wird. Anders als in dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Befestigung 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem anderen Teil in dem Fahrzeug fixiert.
Das Zustandsreaktionselement 22 wird in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt, wenn eine Feuchtigkeit eines Gases (oder der Luft) um das Zustandsreaktionselement 22 herum von einer ersten Feuchtigkeit auf eine zweite Feuchtigkeit zunimmt. Das Zustandsreaktionselement 22 wird in der longitudinalen Richtung kontrahiert, wenn die Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 22 herum von der zweiten Feuchtigkeit auf die erste Feuchtigkeit abnimmt.
Das Material, eine Form und eine Anordnung der Referenzelektrode 30a sind die gleichen wie die der Referenzelektrode 30a gemäß dem achten Ausführungsbeispiel. Spezifisch weist die Referenzelektrode 30a die gleiche Form als eine von Hälften eines Elements mit einer bodenlosen hohlen zylindrischen Form auf, die entlang einer Sektion, die eine zentrale Achse der zylindrischen Form umfasst, entzwei geschnitten ist. Die Referenzelektrode 30a ist aus einem leitfähigen Metall hergestellt und ist mit einem positiven Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 und mit einem Masseanschluss bzw. Erdungsanschluss GND wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verbunden. Die Referenzelektrode 30a innerhalb des Gehäuses 10 bedeckt eine untere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11, aber sie bedeckt nicht eine obere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11. Die Referenzelektrode 30a ist somit angeordnet, um in Bezug auf die zentrale Achse der Entladungselektrode 20 nicht achsensymmetrisch zu sein.
Nachstehend wird ein Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der zu dem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben. In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenso eine Spannung, die identisch zu der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel angelegt. Als Ergebnis tritt eine Koronaentladung auf, um einen Ionenwind zu erzeugen.
Eine Vergrößerung in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 22 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 22 Feuchtigkeit absorbiert und anschwillt, um in der longitudinalen Richtung langgestreckt bzw. ausgedehnt zu werden. Das Federelement 22x ist somit zu einer Ausdehnung befähigt. Als Ergebnis wird das zusätzliche Halteelement 161 durch das Federelement 22x gedrückt, um sich von der Befestigung 16 weg zu bewegen. Das heißt, das zusätzliche Halteelement 161 bewegt sich im Wesentlichen nach unten in 20. Dementsprechend drehen sich das zusätzliche Halteelement 161, die Entladungselektrode 20, die Halterung 13 und das Achsenelement 21 um das Achsenelement 21 in einer Richtung eines Pfeils W (oder gegen den Uhrzeigersinn in 22).
Die Spitze 20a der Entladungselektrode 20 bewegt sich somit weg von der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a zu.
Die Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Funkenentladung niedrig, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Zunahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird.
Eine Abnahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 22 herum verursacht, dass das Zustandsreaktionselement 22 Feuchtigkeit freigibt und sich kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Als Ergebnis wird das zusätzliche Halteelement 161 durch das Zustandsreaktionselement 22 gezogen, um sich in Richtung der Befestigung 16 gegen die Vorspannkraft des Federelements 22x zu bewegen. Das heißt, das zusätzliche Halteelement 161 bewegt sich im Wesentlichen nach oben in 20. Zusätzlich drehen sich das zusätzliche Halteelement 161, die Entladungselektrode 20, die Halterung 13 und das Achsenelement 21 um das Achsenelement 21 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils W (oder im Uhrzeigersinn in 22).
Die Spitze 20a der Entladungselektrode 20 bewegt sich somit in Richtung der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a ab.
Die Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird, ein elektrisches Feld, das hoch genug ist, um eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a erzeugt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht sich die Entladungselektrode 20 um das Achsenelement 21, das weg von der Spitze 20a positioniert ist, wenn die Form des Zustandsreaktionselements 22 sich verändert. Folglich kann eine Änderung in der Position der Spitze 20a in Reaktion auf eine Änderung in der Feuchtigkeit auf einfache Weise justiert werden, indem die Entfernung zwischen dem Achsenelement 21 und dem zusätzlichen Halteelement 161 justiert wird. Außerdem kann eine Vergrößerung in der Entfernung zwischen dem Achsenelement 21 und dem zusätzlichen Halteelement 161 ein Drehmoment, das durch das Zustandsreaktionselement 22 und die Vorspannkraft der Feder 22x erzeugt wird, in geeigneter Weise vergrößern.
Die Länge des Zustandsreaktionselements 22 und des Elastizitätsmoduls des Federelements 22x können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne dass eine Funkenentladung verursacht wird.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
Ein zehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 23 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart konfiguriert, dass das Zustandsreaktionselement 22, das Element 18x und das zusätzliche Halteelement 161 der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel durch das Zustandsreaktionselement 15, das in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ersetzt werden. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel. 23 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die das Zustandsreaktionselement 15 umfasst. Es ist anzumerken, dass 23 eine Veranschaulichung eines Gehäuses 10 und einer Referenzelektrode 30a weglässt.
Die Konfiguration des Zustandsreaktionselements 15 ist wie in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist anzumerken, dass in dem Zustandsreaktionselement 15 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Oberfläche eines Endes einer Spirale eines zweiten Elements 152 auf einer Seite der Mitte der Spirale an einer Seitenoberfläche eines Achsenelements 21 fixiert ist, wobei die Oberfläche des Endes der Spirale zu einer Oberfläche, die an ein erstes Element 151 angeheftet ist, entgegengesetzt ist.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, unter Fokussierung auf einen Teil, der zu dem gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist, beschrieben. In der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenso eine Spannung, die identisch zu der gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ist, zwischen einer Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu der gleichen Zeitsteuerung wie der gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel angelegt. Als Ergebnis tritt eine Koronaentladung auf, um einen Ionenwind zu erzeugen.
Eine Zunahme in einer Feuchtigkeit eines Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum verursacht, dass das erste Element 151 Feuchtigkeit absorbiert und anschwillt, um in der longitudinalen Richtung langestreckt bzw. ausgedehnt zu werden. Das zweite Element 152 schwillt nicht so viel wie das erste Element 151 zu dieser Zeit an und wird somit in der longitudinalen Richtung um den Betrag, der kleiner als die Ausdehnung des ersten Elements 151 ist, langgestreckt.
Als Ergebnis wird die spiralförmige Form, die durch das Zustandsreaktionselement 15 ausgebildet ist, mehr auf der äußeren Umfangsseite als auf der inneren Umfangsseite langgestreckt bzw. ausgedehnt. Das Zustandsreaktionselement 15 wird dann in einer Richtung verformt, in der die Anzahl von Windungen der spiralförmigen Form zunimmt. Als Ergebnis dreht sich das Achsenelement 21 um das Achsenelement 21 in Bezug auf das Gehäuse 10 in einer Richtung, die durch einen Pfeil W in 23 angegeben ist (oder gegen den Uhrzeigersinn in 23). Eine Halterung 13 und die Entladungselektrode 20 drehen sich ebenso mit dem Achsenelement 21.
Eine Spitze 20a der Entladungselektrode 20 bewegt sich somit weg von der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a zu.
Die Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben zu, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum zunimmt. Folglich ist eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Funkenentladung niedrig, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Zunahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird.
Eine Abnahme in der Feuchtigkeit des Gases um das Zustandsreaktionselement 15 herum verursacht, dass das erste Element 151 Feuchtigkeit freigibt und sich kontrahiert, um in der longitudinalen Richtung verkürzt zu werden. Das zweite Element 152 kontrahiert sich nicht so sehr wie das erste Element 151 zu dieser Zeit und wird somit in der longitudinalen Richtung um einen Betrag verkürzt, der kleiner als die Verkürzung des ersten Elements 151 ist.
Als Ergebnis wird die spiralförmige Form, die durch das Zustandsreaktionselement 15 ausgebildet wird, mehr auf der äußeren Umfangsseite als auf der inneren Umfangsseite verkürzt. Das Zustandsreaktionselement 15 wird dann in einer Richtung verformt, in der die Anzahl von Windungen der spiralförmigen Form abnimmt. Als Ergebnis dreht sich das Achsenelement 21 um das Achsenelement 21 in Bezug auf das Gehäuse 10 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, die durch den Pfeil W in 23 angegeben ist (oder im Uhrzeigersinn in 23). Die Halterung 13 und die Entladungselektrode 20 drehen sich ebenso mit dem Achsenelement 21.
Die Spitze 20a der Entladungselektrode 20 bewegt sich somit in Richtung der Referenzelektrode 30a, die bei dem Boden des Gehäuses 10 positioniert ist. Als Ergebnis nimmt die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30a ab.
Die Entfernung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a nimmt wie vorstehend beschrieben ab, wenn die Feuchtigkeit um die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30a herum abnimmt. Folglich kann, auch wenn eine Spannung, die identisch zu der ist, die vor der Abnahme in der Feuchtigkeit angelegt worden ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a angelegt wird, ein elektrisches Feld, das hoch genug ist, eine ausreichende Koronaentladung zu verursachen, zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a erzeugt werden.
Die Längen und Formen des ersten Elements 151 und des zweiten Elements 152 können in geeigneter Weise derart justiert werden, dass das Anlegen einer Spannung von -3 kV in der Strahlerzeugungseinrichtung bei vielen Feuchtigkeitspegeln eine geeignete Koronaentladung verursacht, ohne das eine Funkenentladung verursacht wird.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
Ein elftes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 24 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf Einzelheiten einer Steuerung, die durch eine Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt wird. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel arbeitet die Steuerungseinrichtung 50 in zwei Betriebsarten, einer normalen Betriebsart und einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart. In der normalen Betriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 zuerst eine Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 24 veranschaulicht ist, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Eine Koronaentladung findet zu dieser Zeit um eine Entladungselektrode 20 herum nicht statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Eine Koronaentladung findet als Ergebnis statt, wodurch ein Ionenwind wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt wird.
Die Strahlerzeugungseinrichtung, die den Ionenwind durch die Koronaentladung erzeugt, legt eine hohe Spannung zwischen der Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 an, um die Koronaentladung zu erzeugen, wodurch eine Luftströmung durch die Bewegung von Ionen zwischen den Elektroden erzeugt wird. Zu dieser Zeit ist oftmals eine negative Spannung an der Entladungselektrode 20 in Bezug auf die Referenzelektrode 30 wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingestellt. Eine negative Spannung kann jedoch bei der Entladungselektrode 20 in Bezug auf die Referenzelektrode 30 in einem anderen Beispiel eingestellt werden.
In einer Vorrichtung, die einen Ionenwind durch eine Koronaentladung erzeugt, ist es bekannt, dass Silikon, Fluorkunststoff oder dergleichen, die in der Luft um eine Elektrode herum, an die eine negative Spannung während einer Koronaentladung angelegt wird, schweben, zu der Elektrode angezogen werden und dort adsorbiert werden.
Dementsprechend wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Silikon oder dergleichen mit der Zeit bei der Spitze der Entladungselektrode 20, die eine Koronaentladung erzeugt, abgelagert. Wenn sie so gelassen wird, vergrößert sich die Ablagerung mit einer zunehmenden Zeit, während der die Koronaentladung erzeugt wird, sodass die Koronaentladung schließlich nicht mehr erzeugt werden kann.
Herkömmliche Maßnahmen, um sich mit einem derartigen Problem zu befassen, bestehen darin, in der Lage zu sein, die Entladungselektrode 20 zu ersetzen, die Entladungselektrode 20 zu reinigen, indem die Strahlerzeugungseinrichtung auseinandergebaut wird, und einen Reinigungsmechanismus, wie beispielsweise eine Bürste, in die Strahlerzeugungseinrichtung einzubauen, um die Ablagerung zu entfernen. Die Maßnahmen sind effektiv, haben jedoch einen Mangel im Hinblick auf Benutzerfreundlichkeit und Kosten.
Dementsprechend legt die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart eine Spannung bei einem Pegel an, der in der Lage ist, eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 für eine kurze Zeit zu verursachen, genug, um die Ablagerung durch eine Entladungswirkung, einen Funken oder dergleichen zu entfernen. Als Ergebnis wird die Spitze der Entladungselektrode 20 wieder freigelegt, um in der Lage zu sein, eine Koronaentladung zu erzeugen.
Spezifisch steuert die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart zuerst die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 24 veranschaulicht ist. Als Ergebnis ist das Potential einer Entladungselektrode 20 gleich -2 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Eine Koronaentladung oder eine Funkenentladung treten um die Entladungselektrode 20 herum nicht auf, wenn die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 auf -2 kV eingestellt ist.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 dann die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -5 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (0,2 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ausgegeben wird, wie es in 24 veranschaulicht ist. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich - 5 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Mit der Spannung von -5 kV, die zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, wird ein hohes elektrisches Feld in der Umgebung der Spitze 20a der Entladungselektrode 20 erzeugt, um eine Funkenentladung zu verursachen. Die Funkenentladung entfernt einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20. Die Spitze der Entladungselektrode 20 ist somit wieder freigelegt. Als Ergebnis kann eine Koronaentladung in der normalen Betriebsart erzeugt werden.
Danach steuert die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 24 veranschaulicht ist. Als Ergebnis ist das Potential einer Entladungselektrode 20 gleich - 2 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Die Funkenentladung endet, und keine Koronaentladung tritt auf.
Die Steuerungseinrichtung 50 kann die Betriebsart zwischen der normalen Betriebsart und der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart auf der Grundlage einer Schaltbedienung umschalten, die bei einer (nicht gezeigten) Bedienungseinheit durch einen Benutzer ausgeführt wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, schaltet die Steuerungseinrichtung 50 die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 auf eine dritte Spannung, die gleich -5 kV ist, um, um die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu erzeugen. Ein Absolutwert der dritten Spannung ist größer als ein Absolutwert von -3 kV, die eine zweite Spannung ist. Die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 kann somit entfernt werden.
Die JP 2007-293066 A offenbart einen Aufbau, in dem eine Kopiermaschine, die eine Koronaentladung einer Entladungselektrode verwendet, mit einem Drehmechanismus in der Entladungselektrode versehen ist, um gegen eine Bürste gerieben zu werden. Eine derartige Konfiguration erfordert das Hinzufügen der Bürste und des Drehmechanismus, die in einem Entladungsvorgang unnötig sind, wodurch eine Zunahme der Größe des Gehäuses und eine Zunahme der Kosten verursacht wird. Demgegenüber kann das vorliegende Ausführungsbeispiel Fremdstoffe, die auf der Entladungselektrode abgelagert sind, bei niedrigen Kosten ohne Hinzufügen eines komplexen Bauteils entfernen.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
Ein zwölftes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel darin, dass das Zustandsreaktionselement 18 und das Federelement 18x entfernt sind und das die Befestigung 16 durch eine Betätigungseinrichtung 23 und eine Ausgabewelle 23x ersetzt ist. Der Rest der Konfiguration ist der Gleiche wie der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.
25 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 sowie der Betätigungseinrichtung 23 und die Ausgabewelle 23x umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung der Betätigungseinrichtung 23 vereinfacht ist.
Die Betätigungseinrichtung 23 ist eine elektrische Betätigungseinrichtung, die unter einer Steuerung einer Steuerungseinrichtung 50 in Betrieb gebracht wird. Die Betätigungseinrichtung 23 wird betrieben, um die Ausgabewelle 23x in einer Richtung zu bewegen, die parallel zu der zentralen Achse der Entladungselektrode 20 und des Gehäuses 10 ist. Die Betätigungseinrichtung 23 kann beispielsweise ein Linearmotor sein.
Ein Ende der Ausgabewelle 23x ist mit einer Basis eines zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 verbunden, wobei die Basis eine der Basen des zylindrischen Teils ist, die von der Spitze 20a entfernt ist. Ein anderes Ende der Ausgabewelle 23x ist mit der Betätigungseinrichtung 23 verbunden.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 50 arbeitet in zwei Betriebsarten, einer normalen Betriebsart und einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart. In der normalen Betriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Betätigungseinrichtung 23, um die Ausgabewelle 23x und die Entladungselektrode 20 bei vorbestimmten normalen Positionen anzuordnen. Wenn die Entladungselektrode 20 bei der normalen Position ist, ist die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und einer Referenzelektrode 30 die gleiche wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Außerdem steuert die Steuerungseinrichtung 50 in der normalen Betriebsart zuerst eine Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 2 veranschaulicht ist, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Eine Koronaentladung findet zu dieser Zeit um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Eine Koronaentladung findet als Ergebnis statt, wodurch ein Ionenwind wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt wird.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Betätigungseinrichtung 23, um die Ausgabewelle 23x und die Entladungselektrode 20 bei vorbestimmten Wiederherstellungspositionen anzuordnen. Als Ergebnis bewegt sich die Entladungselektrode 20 in einer Richtung, die durch einen Pfeil W angegeben ist, entlang der zentralen Achse des Gehäuses 10. Die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 10a und der Referenzelektrode 30, wenn die Entladungselektrode 20 bei der Wiederherstellungsposition ist, ist kürzer als die, wenn die Entladungselektrode 20 bei der normalen Position ist.
Außerdem steuert die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart zuerst die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 2 veranschaulicht ist, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Zu dieser Zeit findet weder eine Koronaentladung noch eine Funkenentladung um die Entladungselektrode 20 herum statt.
Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird, wie es in 2 veranschaulicht ist. Eine Funkenentladung findet als Ergebnis statt. Die Funkenentladung findet eher als eine Koronaentladung statt, weil die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 kürzer als die in der normalen Betriebsart ist.
Die Funkenentladung entfernt einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20. Die Spitze der Entladungselektrode 20 wird somit wieder freigelegt. Als Ergebnis kann eine Koronaentladung in der normalen Betriebsart erzeugt werden.
Danach steuert die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 2 veranschaulicht ist. Dies verursacht, dass die Funkenentladung endet.
Die Steuerungseinrichtung 50 kann die Betriebsart zwischen der normalen Betriebsart und der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart auf der Grundlage einer Schaltbedienung umschalten, die bei einer (nicht gezeigten) Bedienungseinheit durch einen Benutzer ausgeführt wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, führt, um die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu erzeugen, die Steuerungseinrichtung 50 eine derartige Steuerung aus, dass die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 kürzer als die ist, wenn eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu erzeugen ist. Die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 kann somit entfernt werden. Außerdem kann die Funkenentladung durch die gleiche Spannungssteuerung wie die, die üblicherweise einen Ionenwind erzeugt, erzeugt werden.
(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
Ein dreizehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel in Hinblick auf Verarbeitungseinzelheiten, die durch eine Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt werden. Der Rest der Konfiguration ist der Gleiche wie der gemäß dem elften Ausführungsbeispiel.
In einer normalen Betriebsart wiederholt die Steuerungseinrichtung 50 intermittierend das Verfahren, wie es in 24 veranschaulicht ist, bei einer vorbestimmten Zeitsteuerung, um eine Koronaentladung intermittierend und wiederholt (beispielsweise bei 1-Sekunden-Intervallen) zu erzeugen.
Die Steuerungseinrichtung 50 führt ebenso die Verarbeitung, die in 26 veranschaulicht ist, parallel zu der vorstehend genannten Verarbeitung aus. In Schritt S10 der Verarbeitung in 5 wartet die Steuerungseinrichtung 50 zuerst, bis bestimmt wird, ob eine Koronaentladung durch die Strahlerzeugungseinrichtung erzeugt wird. Die Verarbeitung schreitet zu Schritt S20 voran, wenn die Koronaentladung durch die Strahlerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
In Schritt S20 wird die Dauer der letzten (d.h. der zuletzt ausgeführten) Koronaentladung zu einer kumulativen Zeit einer Koronaentladung addiert. Die kumulative Zeit der Koronaentladung ist eine kumulative Zeit der Koronaentladung, die erzeugt wird, nachdem die letzte Funkenentladung in einer Wiederherstellungsbetriebsart erzeugt worden ist. Wenn jedoch eine Koronaentladung niemals erzeugt worden ist, nachdem begonnen worden ist, die Strahlerzeugungseinrichtung erneut zu verwenden, ist die kumulative Zeit der Koronaentladung eine kumulative Zeit der Koronaentladung, die erzeugt worden ist, nachdem begonnen worden ist, die Strahlerzeugungseinrichtung erneut zu verwenden. Ein Anfangswert der kumulativen Zeit wird auf 0 zu Beginn einer neuen Verwendung der Strahlerzeugungseinrichtung eingestellt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dauer, während der die Koronaentladung einmal erzeugt wird, auf 0,2 Sekunden fixiert, wie es in 24 veranschaulicht ist. Folglich addiert die Steuerungseinrichtung 50 in Schritt S20 0,2 Sekunden zu der kumulativen Zeit der Koronaentladung.
Dann wird in Schritt S30 bestimmt, ob ein derzeitiger Wert der kumulativen Zeit einen Referenzzeitwert überschreitet. Die Verarbeitung springt zu Schritt S10 zurück, wenn der derzeitige Wert den Referenzzeitwert nicht überschreitet. Die Steuerungseinrichtung 50 vergrößert somit die kumulative Zeit um den Betrag, der der Dauer der Koronaentladung entspricht, jedes Mal, wenn die Koronaentladung stattfindet, bis der derzeitige Wert der kumulativen Zeit den Referenzzeitwert überschreitet.
Die Steuerungseinrichtung 50 schreitet zu Schritt S40 voran, wenn in Schritt S30 bestimmt wird, dass der derzeitige Wert der kumulativen Zeit den Referenzzeitwert überschreitet. In Schritt S40 wird die Wiederherstellungsbetriebsart wie in dem elften Ausführungsbeispiel ausgeführt. Als Ergebnis wird eine Funkenentladung zwischen einer Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 erzeugt, um einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 zu entfernen. Eine Spitze der Entladungselektrode 20 wird somit wieder freigelegt.
Die kumulative Zeit wird in Schritt S50 zurückgesetzt. Die kumulative Zeit wird somit wieder auf 0 zurückgebracht. Im Nachgang zu Schritt S50 springt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück.
Wie es vorstehend beschrieben ist, verursacht die Steuerungseinrichtung, dass die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt wird, wenn die kumulative Zeit des Auftretens der Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 den Referenzzeitwert überschreitet, oder zu einem Zeitpunkt, der auf der kumulativen Zeit beruht.
Die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 nimmt jedes Mal zu, wenn die Koronaentladung stattfindet, wie es vorstehend beschrieben ist. Folglich ermöglicht es der Betrieb der Steuerungseinrichtung 50, wie er vorstehend beschrieben ist, dass die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 automatisch zu einem geeigneten Zeitpunkt entfernt wird.
(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein vierzehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 27 und 28 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel darin, dass eine Strommesseinrichtung 24 hinzugefügt ist. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ferner von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf Verarbeitungseinzelheiten, die durch eine Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt werden. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel.
Wie es in 27 veranschaulicht ist, ist die Strommesseinrichtung 24 eine Schaltung, die einen Wert eines Stroms erfasst, der durch eine Verdrahtung 40a fließt, die mit einem negativen Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 verbunden ist, wobei sie den erfassten Stromwert an die Steuerungseinrichtung 50 ausgibt.
Der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung wird nachstehend beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 50 führt eine Verarbeitung gemäß 28 anstelle der Verarbeitung gemäß 26, die in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, aus. Schritte, die durch die gleichen Bezugszeichen in den 26 und 28 bezeichnet sind, führen die gleiche Verarbeitung aus.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Koronaentladung durch die Strahlerzeugungseinrichtung erzeugt wird, schreitet die Steuerungseinrichtung 50 zu Schritt S20a voran. Während der Koronaentladung erfasst die Strommesseinrichtung 24 einen Stromwert Ix des Stroms, der durch die Verdrahtung 40a fließt, und gibt den Stromwert Ix, der erfasst wird, an die Steuerungseinrichtung 50 aus. Die Steuerungseinrichtung 50 speichert den Stromwert Ix, der von der Strommesseinrichtung 24 ausgegeben wird. Der Stromwert Ix des Stroms, der durch die Verdrahtung 40a fließt, ist der gleiche wie ein Stromwert des Stroms, der durch eine Entladungselektrode 20 und eine Referenzelektrode 30 fließt.
In Schritt S20a liest die Steuerungseinrichtung 50 den Stromwert Ix, der durch die Strommesseinrichtung 24 zu der Zeit der letzten (d.h. der zuletzt ausgeführten) Koronaentladung erfasst wird. Die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 wird bei einer konstanten Spannung von -3 kV während der Koronaentladung aufrechterhalten, wie es vorstehend beschrieben ist.
Die Koronaentladung wird in geeigneter Weise ausgeführt, wenn keine Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 abgelagert ist. Wenn die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 zunimmt, wird jedoch eine Koronaentladung erzeugt, aber ein Absolutwert des Stroms, der durch die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 fließt, nimmt ab. Das Volumen eines Ionenwinds nimmt als Ergebnis ab. Die Koronaentladung wird nicht erzeugt, wenn die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 weiter zunimmt. Folglich führt die Steuerungseinrichtung 50 eine Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart zu einem Zeitpunkt aus, wenn der Absolutwert des Stromwerts Ix, der durch die Strommesseinrichtung 24 während der Koronaentladung erfasst wird, unter einen Referenzstromwert fällt.
Spezifisch bestimmt in einem Schritt S30a, der Schritt S20a nachfolgt, die Steuerungseinrichtung 50, ob der Absolutwert des Stromwerts Ix, der durch die Strommesseinrichtung 24 während der Koronaentladung erfasst wird, niedriger als der Referenzstromwert ist. Die Verarbeitung springt zu Schritt S10 zurück, wenn der Absolutwert des Stromwerts Ix nicht niedriger als der Referenzstromwert ist. Wenn der Absolutwert des Stromwerts Ix niedriger als der Referenzstromwert ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S40 voran, um die Wiederherstellungsbetriebsart auszuführen.
Als Ergebnis wird die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt, um einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 zu entfernen. Eine Spitze der Entladungselektrode 20 wird somit wieder freigelegt. Im Nachgang zu Schritt S40 springt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück.
Wie es vorstehend beschrieben ist, verursacht bei einer Erzeugung der Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 die Steuerungseinrichtung 50, dass die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, der auf dem Strom beruht, der durch die Entladungselektrode 20 fließt. Eine Abnahme in dem Strom, der durch die Entladungselektrode 20 unter einer konstanten Spannung fließt, zeigt eine Zunahme in der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 an. Folglich ermöglicht es der Betrieb der Steuerungseinrichtung 50, wie er vorstehend beschrieben ist, dass die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 automatisch zu einem geeigneten Zeitpunkt entfernt wird.
(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 29 und 30 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel darin, dass eine Spannungsmesseinrichtung 25 hinzugefügt ist. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ferner von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf Verarbeitungseinzelheiten, die durch eine Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt werden. Anders als die ersten bis vierzehnten Ausführungsbeispiele fungiert eine Leistungszufuhrschaltung 40 in der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Konstantstromquelle während einer Koronaentladung.
Wie es in 29 veranschaulicht ist, ist die Spannungsmesseinrichtung 25 eine Schaltung, die einen Wert einer Spannung erfasst, die zwischen einer Verdrahtung 40b, die mit einem positiven Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 40 verbunden ist, und einer Verdrahtung 40a, die mit einem negativen Anschluss der Leistungszufuhrschaltung 40 verbunden ist, angelegt wird, wobei sie den erfassten Spannungswert an die Steuerungseinrichtung 50 ausgibt.
Der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung wird nachstehend beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 50 führt eine Verarbeitung gemäß 30 anstelle der Verarbeitung gemäß 26, die in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, aus. Schritte, die durch die gleichen Bezugszeichen in den 26 und 30 bezeichnet werden, führen die gleiche Verarbeitung aus.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Koronaentladung durch die Strahlerzeugungseinrichtung erzeugt wird, schreitet die Steuerungseinrichtung 50 zu Schritt S20b voran. Während der Koronaentladung erfasst die Spannungsmesseinrichtung 25 einen Spannungswert Vx, der zwischen den Verdrahtungen 40a und 40b angelegt wird, und gibt den Spannungswert Vx, der erfasst wird, an die Steuerungseinrichtung 50 aus. Die Steuerungseinrichtung 50 speichert den Spannungswert Vx, der von der Spannungsmesseinrichtung 25 ausgegeben wird.
In Schritt S20b liest die Steuerungseinrichtung 50 den Spannungswert Vx, der durch die Spannungsmesseinrichtung 25 zu der Zeit der letzten (d.h. der zuletzt durchgeführten) Koronaentladung erfasst wird. Während der Koronaentladung wird die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 bei der Spannung, die eine Erzeugung der Koronaentladung ermöglicht, während der ein konstanter Strom fließt, aufrechterhalten, wie es vorstehend beschrieben ist. Die Koronaentladung wird durch ein Anlegen der Spannung von -3 kV erzeugt, wie es vorstehend beschrieben ist, wenn keine Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 abgelagert ist.
Eine Zunahme in der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 verursacht jedoch eine Zunahme in dem Absolutwert der Spannung, die erforderlich ist, um die Koronaentladung mit dem konstanten Strom zu erzeugen. Eine weitere Zunahme in der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 verhindert eine Erzeugung der Koronaentladung, auch wenn eine Spannung, die den maximalen Absolutwert aufweist, der durch die Leistungszufuhrschaltung 40 möglich ist, zwischen der Entladungselektrode 20 und einer Referenzelektrode 30 angelegt wird. Folglich führt die Steuerungseinrichtung 50 eine Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart zu einem Zeitpunkt aus, wenn der Absolutwert des Spannungswerts Vx, der durch die Spannungsmesseinrichtung 25 während der Koronaentladung erfasst wird, einen Referenzspannungswert überschreitet.
Spezifisch bestimmt in Schritt S30b nachfolgend zu Schritt S20b die Steuerungseinrichtung 50, ob der Absolutwert des Spannungswerts Vx, der durch die Spannungsmesseinrichtung 25 während der Koronaentladung erfasst wird, höher als der Referenzspannungswert ist. Die Verarbeitung springt zu Schritt S10 zurück, wenn der Absolutwert des Spannungswerts Vx niedriger oder gleich dem Referenzspannungswert ist. Wenn der Absolutwert des Spannungswerts Vx höher oder gleich dem Referenzspannungswert ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S40 voran, um die Wiederherstellungsbetriebsart auszuführen.
Als Ergebnis wird eine Funkenentladung zwischen einer Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt, um einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 zu entfernen. Eine Spitze der Entladungselektrode 20 wird somit wieder freigelegt. Im Nachgang zu Schritt S40 springt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück.
Wie es vorstehend beschrieben ist, verursacht bei einer Erzeugung der Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 die Steuerungseinrichtung 50, dass die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, der auf der Spannung beruht, die zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird. Eine Zunahme in der Spannung, die zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 unter einem konstanten Strom angelegt wird, zeigt eine Zunahme in der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 an. Folglich ermöglicht es der Betrieb der Steuerungseinrichtung 50, wie er vorstehend beschrieben ist, dass die Ablagerung auf der Entladungselektrode 20 automatisch zu einem geeigneten Zeitpunkt entfernt wird.
(Sechzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein sechzehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 31 und 32 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel darin, dass die Referenzelektrode 30 durch eine Referenzelektrode 30a ersetzt ist. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner derart konfiguriert, dass eine zusätzliche Elektrode 30b und eine Umschaltschaltung 42 zu der Konfiguration der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel hinzugefügt sind. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ferner von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Betrieb, der zu der Zeit einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart ausgeführt wird.
Wie es in 31 veranschaulicht ist, weist die Referenzelektrode 30a die gleiche Form wie eine untere Hälfte eines Elements mit einer bodenlosen hohlen zylindrischen Form auf, die entlang einer Sektion, die eine zentrale Achse der zylindrischen Form umfasst, entzwei geschnitten ist. Anders ausgedrückt ist die Referenzelektrode 30a ein Plattenelement, das gekrümmt ist, um einen Halbkreis um eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 entlang einer unteren Seite einer inneren Umfangsoberfläche eines Körpers 11 zu ziehen. Die Referenzelektrode 30a ist aus einem leitfähigen Metall hergestellt und ist mit einer Verdrahtung 40d verbunden. Die Referenzelektrode 30a ist somit angeordnet, um in Bezug auf eine zentrale Achse einer Entladungselektrode 20 nicht achsensymmetrisch zu sein.
Wie es in 31 veranschaulicht ist, weist die zusätzliche Elektrode 30b die gleiche Form wie eine obere Hälfte des Elements mit der bodenlosen hohlen zylindrischen Form auf, die entlang der Sektion, die die zentrale Achse der zylindrischen Form umfasst, entzwei geschnitten ist. Anders ausgedrückt ist die zusätzliche Elektrode 30b ein Plattenelement, das gekrümmt ist, um einen Halbkreis um die zentrale Achse des Gehäuses 10 entlang einer oberen Seite der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11 zu ziehen. Die zusätzliche Elektrode 30b ist aus einem leitfähigen Metall hergestellt und mit einer Verdrahtung 40e verbunden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, sind die Referenzelektrode 30a und die zusätzliche Elektrode 30b bei den Positionen angeordnet, die zueinander unterschiedlich sind, wobei sie elektrisch nicht kontinuierlich miteinander sind.
Die Umschaltschaltung 42 ist eine Schaltung, die eine Verdrahtung 40b mit der Verdrahtung 40d und der Verdrahtung 40e umschaltbar verbindet, wobei die Verdrahtung 40b mit einem positiven Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 und einem Massenanschluss bzw. Erdungsanschluss GND verbunden ist. Der Betrieb der Umschaltschaltung 42 wird durch eine Steuerungseinrichtung 50 gesteuert.
Der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung wird nachstehend beschrieben. In einer normalen Betriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Umschaltschaltung 42 derart, dass die Verdrahtung 40b mit der Verdrahtung 40d verbunden ist. Als Ergebnis ist die Referenzelektrode 30a mit Masse verbunden bzw. geerdet, während die zusätzliche Elektrode 30b in einem potentialfreien Zustand ist, ohne mit Masse verbunden zu sein. In diesem Fall ist ein Absolutwert einer Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 30a, die mit Masse verbunden ist, und der Entladungselektrode 20 größer als zwischen der zusätzlichen Elektrode 30b, die potentialfrei ist, und der Entladungselektrode 20. Eine Koronaentladung tritt somit wahrscheinlicher zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a als zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b auf.
In der normalen Betriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 zuerst die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 wie bei dem elften Ausführungsbeispiel ausgegeben wird. Eine Koronaentladung findet zu dieser Zeit um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Als Ergebnis findet eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a statt, wodurch ein Ionenwind wie in dem elften Ausführungsbeispiel erzeugt wird.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart steuert, wie es in 32 veranschaulicht ist, die Steuerungseinrichtung 50 die Umschaltschaltung 42, um eine Verbindung zwischen einem Zustand, in dem die Verdrahtung 40b und die Verdrahtung 40d verbunden sind, und einem Zustand, in dem die Verdrahtung 40b und die Verdrahtung 40e verbunden sind, bei einer bestimmten vorbestimmten Zeitdauer T1 umzuschalten.
In dem Zustand, in dem die Verdrahtung 40b und die Verdrahtung 40d verbunden sind, ist die Referenzelektrode 30a mit Masse verbunden, während die zusätzliche Elektrode 30b in dem potentialfreien Zustand ist, ohne mit Masse verbunden zu sein. In diesem Fall ist der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 30a, die mit Masse verbunden ist, und der Entladungselektrode 20 größer als zwischen der zusätzlichen Elektrode 30b, die potentialfrei ist, und der Entladungselektrode. Es ist somit wahrscheinlicher, dass eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a als zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b stattfindet.
In dem Zustand, in dem die Verdrahtung 40b und die Verdrahtung 40e verbunden sind, ist die zusätzliche Elektrode 30b mit Masse verbunden, während die Referenzelektrode 30a in dem potentialfreien Zustand ist, ohne mit Masse verbunden zu sein. In diesem Fall ist der Absolutwert der Potentialdifferenz zwischen der zusätzlichen Elektrode 30b, die mit Masse verbunden ist, und der Entladungselektrode 20 größer als zwischen der Referenzelektrode 30a, die potentialfrei ist, und der Entladungselektrode 20. Es ist somit wahrscheinlicher, dass eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und zusätzlichen Elektrode 30b als zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a stattfindet.
Außerdem hält die Steuerungseinrichtung 50 in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 bei -2 kV während einer Zeitdauer T2 und danach bei -5 kV während einer Zeitdauer T3 von 0,2 Sekunden aufrecht, wie es in 32 veranschaulicht ist. Als Ergebnis findet eine Funkenentladung bei dem Punkt statt, bei dem die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 gleich -5 kV ist.
Folglich findet eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a in einer Zeitdauer T3 statt und findet zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b in einer nachfolgenden Zeitdauer T3 statt. Eine Funkenentladung findet dann zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a in einer nachfolgenden Zeitdauer T3 statt und findet zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b in einer nachfolgenden Zeitdauer T3 statt. Das heißt, die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a und die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b finden abwechselnd statt.
Die Positionen der Referenzelektrode 30a und der zusätzlichen Elektrode 30b unterscheiden sich voneinander, wie es vorstehend beschrieben ist. Ein Entladungspfad ist somit zwischen einem Punkt, wenn die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a stattfindet, und einem Punkt, wenn die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b stattfindet, unterschiedlich. Als Ergebnis wird die Ablagerung von unterschiedlichen Positionen auf der Entladungselektrode 20 zwischen einem Punkt, wenn die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a stattfindet, und einem Punkt, wenn die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b stattfindet, entfernt.
Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass nur die Ablagerung bei einem spezifischen Teil der Entladungselektrode 20 entfernt wird, während die Ablagerung bei den anderen Teilen unentfernt verbleibt. Das heißt, die Ungleichmäßigkeit kann in Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, verringert werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, verursacht die Steuerungseinrichtung 50, dass die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a in einer Zeitdauer und zwischen der Entladungselektrode 20 und der zusätzlichen Elektrode 30b in einer Zeitdauer, die von der einen Zeitdauer unterschiedlich ist, stattfindet. Die Steuerungseinrichtung 50 schaltet somit abwechselnd die Elektrode, die mit Masse zu verbinden ist, zwischen der Referenzelektrode 30a und der zusätzlichen Elektrode 30b um. Als Ergebnis kann die Ungleichmäßigkeit im Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt ist, verringert werden.
(Siebzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein siebzehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 33 und 34 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel darin, dass die Betätigungseinrichtung 23 durch eine Betätigungseinrichtung 26 ersetzt wird, die Ausgabewelle 23x durch eine Ausgabewelle 26x ersetzt wird und die Referenzelektrode 30 durch eine Referenzelektrode 30a ersetzt wird. Außerdem sind Einzelheiten einer Steuerung, die durch die Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt wird, zu denen gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel unterschiedlich. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie der gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel.
33 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die entlang einer Sektion entnommen ist, die eine zentrale Achse eines Gehäuses 10 sowie der Betätigungseinrichtung 26 und die Ausgabewelle 26x umfasst. Es ist anzumerken, dass die Veranschaulichung der Betätigungseinrichtung 26 vereinfacht ist.
Die Betätigungseinrichtung 26 ist eine elektrische Betätigungseinrichtung, die unter einer Steuerung der Steuerungseinrichtung 50 in Betrieb gebracht wird. Die Betätigungseinrichtung 26 wird betrieben, um die Ausgabewelle 26x um die zentralen Achsen der Entladungselektrode 20 und des Gehäuses 10 in einer Richtung zu drehen, die durch einen Pfeil W angegeben ist. Die Betätigungseinrichtung 26 kann beispielsweise ein elektrischer Motor sein.
Ein Ende der Ausgabewelle 26x ist mit einer Basis eines zylindrischen Teils der Entladungselektrode 20 verbunden, wobei die Basis eine der Basen des zylindrischen Teils ist, die von einer Spitze 20a entfernt ist. Ein anderes Ende der Ausgabewelle 26x ist mit der Betätigungseinrichtung 26 verbunden. Dementsprechend dreht sich, wenn sich die Ausgabewelle 26x um die zentralen Achsen der Entladungselektrode 20 und des Gehäuses 10 in der Richtung dreht, die durch den Pfeil W angegeben wird, die Entladungselektrode 20 ebenso mit der Ausgabewelle 26x. Die Entladungselektrode 20 gleitet in Bezug auf eine Halterung 13 zu dieser Zeit.
Wie es in den 33 und 34 veranschaulicht ist, weist die Referenzelektrode 30a die gleiche Form wie eine untere Hälfte eines Elements mit einer bodenlosen hohlen zylindrischen Form auf, die entlang einer Sektion, die eine zentrale Achse der zylindrischen Form umfasst, entzwei geschnitten ist. Anders ausgedrückt ist die Referenzelektrode 30a ein Plattenelement, das gekrümmt ist, um einen Halbkreis um die zentrale Achse des Gehäuses 10 entlang einer inneren Umfangsoberfläche eines Körpers 11 zu ziehen. Die Referenzelektrode 30a ist aus einem leitfähigen Metall hergestellt und ist mit einem positiven Anschluss einer Leistungszufuhrschaltung 40 und mit einem Massenanschluss bzw. Erdungsanschluss GND verbunden. Innerhalb des Gehäuses 10 bedeckt die Referenzelektrode 30a eine untere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11, aber bedeckt nicht eine obere Hälfte der inneren Umfangsoberfläche des Körpers 11, wie es in den 33 und 34 veranschaulicht ist. Die Referenzelektrode 30a ist somit angeordnet, um in Bezug auf eine zentrale Achse einer Entladungselektrode 20 nicht achsensymmetrisch zu sein.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 50 arbeitet in zwei Betriebsarten, einer normalen Betriebsart und einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart. In der normalen Betriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 zuerst die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 wie in dem elften Ausführungsbeispiel, das in 24 veranschaulicht ist, ausgegeben wird, ohne die Betätigungseinrichtung 26 in Betrieb zu bringen. Eine Koronaentladung findet zu dieser Zeit um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Eine Koronaentladung findet als Ergebnis statt, wodurch ein Ionenwind wie in dem elften Ausführungsbeispiel erzeugt wird.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Betätigungseinrichtung 26, um die Ausgabewelle 26x und die Entladungselektrode 20 um die zentralen Achsen der Entladungselektrode 20 und des Gehäuses 10 herum in der Richtung, die durch den Pfeil W angegeben ist, zu drehen.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart erzeugt die Steuerungseinrichtung 50 dann intermittierend eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a, während die Entladungselektrode 20 wie vorstehend beschrieben gedreht wird. Spezifisch wiederholt die Steuerungseinrichtung 50 mehrmals die Verarbeitung zur Steuerung der Leistungszufuhrschaltung 40, sodass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wobei danach die Leistungszufuhrschaltung 40 derart gesteuert wird, dass eine Spannung von -5 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird.
Als Ergebnis ändert sich die relative Position der Referenzelektrode 30a in Bezug auf die Entladungselektrode 20 von einer spezifischen Runde der Funkenentladung zu einer nachfolgenden Runde der Funkenentladung. Spezifisch werden die Haltung der Entladungselektrode 20 in der spezifischen Runde der Funkenentladung und die Haltung der Entladungselektrode 20 in der nachfolgenden Runde der Funkenentladung bezüglich des Drehwinkels um die zentrale Achse der Entladungselektrode 20 um einen Winkel, der zu einem Vielfachen von 360° unterschiedlich ist (beispielsweise 30°), verschoben.
Dementsprechend findet die Funkenentladung bei unterschiedlichen Punkten auf der Oberfläche der Entladungselektrode 20 mit Ausnahme der Spitze 20a zwischen der spezifischen Runde der Funkenentladung und der nachfolgenden Runde der Funkenentladung statt, wobei die Punkte der Referenzelektrode 30a am nächsten sind, um die Funkenentladung in jeder Runde zu erzeugen. Folglich ist die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, zwischen der spezifischen Runde der Funkenentladung und der nachfolgenden Runde der Funkenentladung unterschiedlich.
Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass nur die Ablagerung bei einem spezifischen Teil der Entladungselektrode 20 entfernt wird, während die Ablagerung bei den anderen Teilen unentfernt verbleibt. Das heißt, die Ungleichmäßigkeit kann im Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, verringert werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, erzeugt die Steuerungseinrichtung 50 die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30a, während die relative Position der Referenzelektrode 30a in Bezug auf die Entladungselektrode 20 verändert wird. Als Ergebnis kann die Ungleichmäßigkeit im Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, verringert werden.
(Achtzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein achtzehntes Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 35 beschrieben. Eine Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel darin, dass eine Zufuhreinheit 27 hinzugefügt ist. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner von der Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel im Hinblick auf Einzelheiten einer Steuerung, die durch eine Steuerungseinrichtung 50 ausgeführt wird, unterschiedlich.
Die Zufuhreinheit 27 ist eine Einheit, die Wasser 28 in der Form von Dampf und Nebel zwischen eine Entladungselektrode 20 und eine Referenzelektrode 30 in einem Gehäuse 10 bläst. Die Zufuhreinheit 27 wird durch die Steuerungseinrichtung 50 gesteuert. Das Wasser 28 in der Form von Dampf und Nebel weist einen niedrigeren spezifischen Widerstand als Luft zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 auf. Dementsprechend verringert die Zufuhreinheit 27, die das Wasser 28 in der Form von Dampf und Nebel zwischen die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 zuführt, einen elektrischen Widerstand des Raums zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30.
Nachstehend wird der Betrieb der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 50 arbeitet in zwei Betriebsarten, einer normalen Betriebsart und einer Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart. In der normalen Betriebsart bringt die Steuerungseinrichtung 50 die Zufuhreinheit 27 nicht in Betrieb. Somit wird in der normalen Betriebsart das Wasser in der Form von Dampf und Nebel nicht dem Raum zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zugeführt.
Außerdem steuert in der normalen Betriebsart die Steuerungseinrichtung 50 zuerst eine Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird, wie es in 24 veranschaulicht ist, wie in dem elften Ausführungsbeispiel. Eine Koronaentladung findet zu dieser Zeit um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Eine Koronaentladung findet als Ergebnis statt, wodurch ein Ionenwind wie in dem elften Ausführungsbeispiel erzeugt wird.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart bringt die Steuerungseinrichtung 50 die Zufuhreinheit 27 in Betrieb. Somit wird in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart das Wasser 28 in der Form von Dampf und Nebel dem Raum zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zugeführt. Der elektrische Widerstand in dem Raum zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 wird als Ergebnis verringert.
In der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart steuert die Steuerungseinrichtung 50 ferner die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 wie bei der normalen Betriebsart ausgegeben wird. Es findet weder eine Koronaentladung noch eine Funkenentladung um die Entladungselektrode 20 herum zu dieser Zeit statt. Als nächstes steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer (oder 0,2 Sekunden) ausgegeben wird. Als Ergebnis wird eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30, die den Raum, in dem der elektrische Widerstand verringert ist, umschließen, erzeugt. Die Funkenentladung entfernt einen Teil oder alles der Ablagerung auf der Entladungselektrode 20. Eine Spitze der Entladungselektrode 20 wird somit wieder freigelegt. Als Ergebnis kann eine Koronaentladung in der normalen Betriebsart erzeugt werden.
Danach steuert in der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird. Dies verursacht, dass die Funkenentladung endet.
Die Steuerungseinrichtung 50 kann die Betriebsart zwischen der normalen Betriebsart und der Elektrodenwiederherstellungsbetriebsart auf der Grundlage einer Umschaltbedienung umschalten, die bei einer (nicht gezeigten) Bedienungseinheit durch einen Benutzer ausgeführt wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, führt, um die Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu erzeugen, die Zufuhreinheit 27 die Substanz (d.h. Wasserdampf und Wassernebel) zwischen die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 zu, um den elektrischen Widerstand zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 zu verringern. Die Funkenentladung kann somit durch die gleiche Spannungssteuerung wie die erzeugt werden, die üblicherweise einen Ionenwind erzeugt.
(Andere Ausführungsbeispiele)

(1) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erzeugen die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30, indem eine Spannung, die niedriger als die der Referenzelektrode 30 ist, an die Entladungselektrode 20 angelegt wird. Die Koronaentladung kann jedoch zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 erzeugt werden, indem eine Spannung, die höher als die der Referenzelektrode 30 ist, an die Entladungselektrode 20 angelegt wird.
(2) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele umfassen die eine Entladungselektrode 20 mit der Spitze 20a, die die Nadelform aufweist, und die eine Referenzelektrode 30, die die hohle zylindrische Form aufweist. Wie es jedoch in den 12 und 13 veranschaulicht ist, kann die Strahlerzeugungseinrichtung eine Vielzahl von Entladungselektroden 20 jeweils mit einer Spitze 20a, die eine Nadelform aufweist, und eine Vielzahl von Referenzelektroden 30, die parallel zueinander angeordnet sind, umfassen. Spezifisch kann die Vielzahl von Entladungselektroden 20 in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sein, wobei die Referenzelektroden 30 entsprechend den Entladungselektroden 20 parallel angeordnet sein können. Die Strahlerzeugungseinrichtung, die die Vielzahl von Entladungselektroden 20 und die Vielzahl von Referenzelektroden 30 umfasst, kann das Volumen des Ionenwindes vergrößern und den Strahl stärker machen. Die in 13 veranschaulichte Konfiguration unterscheidet sich von der Konfiguration, die in 12 veranschaulicht ist, darin, dass die Referenzelektroden 30 um 90° in Bezug auf die axiale Richtung des Gehäuses 10 gedreht sind.
(3) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele umfassen eine Entladungselektrode 20 mit der Spitze 20a, die die Nadelform aufweist, und die eine Referenzelektrode 30, die die hohle zylindrische Form aufweist. Wie es jedoch in 14 veranschaulicht ist, kann die Strahlerzeugungseinrichtung eine Vielzahl von Entladungselektroden 20 jeweils mit einer Spitze 20a, die eine Nadelform aufweist, und Referenzelektroden 30 in einem Gittermuster umfassen. Spezifisch kann die Vielzahl von Entladungselektroden 20 in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sein, wobei die Referenzelektroden 30 entsprechend den Entladungselektroden 20 parallel angeordnet sein können. Die Strahlerzeugungseinrichtung, die die Vielzahl von Entladungselektroden 20 und die Referenzelektroden 30 in dem Gittermuster umfasst, kann das Volumen des Ionenwinds vergrößern und den Strahl stärker machen.
(4) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können ferner eine aromatische Einheit umfassen, die eine Platte speichert, die ein Aromat, wie beispielsweise ein aromatisches Öl, bei der Öffnung 13a des Gehäuses 10 oder innerhalb des Gehäuses 10 freigibt. Die aromatische Einheit, die die Platte speichert, die das Aromat freigibt, ermöglicht es, dass das Aromat von der Einblasdüse 12 freigegeben wird.
(5) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Beispiel eines Anbringens der vorliegenden Strahlerzeugungseinrichtung bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs, um einen Strahl in Richtung des Gesichts eines Insassen des Fahrzeugs für einen verbesserten Komfort einzublasen. Die Strahlerzeugungseinrichtung kann jedoch konfiguriert sein, eine kühle Luft oder eine warme Luft in Richtung des Gesichts oder dergleichen des Insassen des Fahrzeugs zum Zwecke der Klimatisierung einzublasen. In diesem Fall kann beispielsweise kühle Luft oder warme Luft, die durch eine Klimaanlage erzeugt wird, in das Gehäuse 10 durch die Öffnung 13a, die in dem Gehäuse 10 ausgebildet ist, aufgenommen werden.
(6) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Beispiel einer Anbringung der vorliegenden Strahlerzeugungseinrichtung bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs, um einen Strahl in Richtung des Gesichts eines Insassen des Fahrzeugs einzublasen. Die Strahlerzeugungseinrichtung kann jedoch konfiguriert sein, feuchte Luft in Richtung des Gesichts oder dergleichen des Insassen des Fahrzeugs einzublasen. In diesem Fall kann beispielsweise feuchte Luft, die durch einen Befeuchter erzeugt wird, in das Gehäuse 10 durch die Öffnung 13a, die in dem Gehäuse 10 ausgebildet ist, aufgenommen werden.
(7) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Beispiel einer Anbringung der vorliegenden Strahlerzeugungseinrichtung bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs, um einen Strahl in Richtung des Gesichts eines Insassen des Fahrzeugs einzublasen. Die vorliegende Strahlerzeugungseinrichtung kann jedoch beispielsweise individuell für den Insassen in jedem Sitz des Fahrzeugs bereitgestellt werden, um einen Strahl individuell für jeden Insassen des Fahrzeugs zu erzeugen.
(8) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen ein Beispiel einer Anbringung der vorliegenden Strahlerzeugungseinrichtung bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs, um einen Strahl in Richtung des Gesichts eines Insassen des Fahrzeugs, einzublasen. Die vorliegende Strahlerzeugungseinrichtung kann bei einer Decke, einem Lenkrad, einer Kopfstütze oder dergleichen des Fahrzeugs angebracht werden. Es kann ebenso eine Anbringeinheit beinhaltet sein, mit der die vorliegende Strahlerzeugungseinrichtung auf einfache Weise bei dem Anzeigeinstrument, der Decke, dem Lenkrad, der Kopfstütze oder dergleichen des Fahrzeugs angebracht wird.
(9) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Beispiel einer Anbringung der vorliegenden Strahlerzeugungseinrichtung bei einem Anzeigeinstrument oder dergleichen eines Fahrzeugs, um einen Strahl in Richtung des Gesichts eines Insassen des Fahrzeugs einzublasen. Die vorliegende Strahlerzeugungseinrichtung kann ebenso als eine Vorrichtung für ein Abschütteln von Schläfrigkeit oder für einen Luftvorhang verwendet werden.
(10) Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Beispiel einer separaten Konfiguration der Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 und der Steuerungseinrichtungen 50 der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c. Die Zeitsteuerungsjustiereinheit 60 und die Steuerungseinrichtungen 50 der Strahlerzeugungseinrichtungen 1a bis 1c können jedoch durch einen Computer konfiguriert werden.
(11) Die zweiten und dritten Ausführungsbeispiele synchronisieren die Zeitsteuerung eines Umschaltens der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 mit der Zeitsteuerung eines Umschaltens der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41. Die Zeitsteuerungen müssen jedoch nicht miteinander synchronisiert werden, sondern die Zeitsteuerung eines Umschaltens der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 kann beispielsweise ein wenig zu der Zeitsteuerung eines Umschaltens der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 verzögert werden.

Spezifisch steuert die Steuerungseinrichtung 50 der Strahlerzeugungseinrichtung, die wie in den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen veranschaulicht konfiguriert ist, die Leistungszufuhrschaltungen 40 und 41 durch die Zeitsteuerung, die in 36 veranschaulicht ist. Genauer gesagt steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird. Als Ergebnis ist das Potential einer Entladungselektrode 20 gleich -2 kV, wobei das Potential der Referenzelektrode 30 gleich 0 V ist. Eine Koronaentladung findet um die Entladungselektrode 20 herum nicht statt, wenn die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 auf -2 kV eingestellt ist. Zur gleichen Zeit steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 gleich 0 V ist. Als Ergebnis ist das Potential sowohl der Steuerungselektrode 31 als auch der Referenzelektrode 30 gleich 0 V.
Die Steuerungseinrichtung 50 steuert danach die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer ausgegeben wird, wobei sie ebenso die Leistungszufuhrschaltung 41 derart steuert, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 für die gleiche bestimmte Zeitdauer gleich 0 V ist. Die bestimmte Zeitdauer ist beispielsweise auf 0,2 Sekunden eingestellt. Als Ergebnis wird das Potential sowohl der Steuerungselektrode 31 als auch der Referenzelektrode 30 bei 0 V aufrechterhalten. Ein Ionenwind wird somit während der bestimmten Zeitdauer durch die Aktion erzeugt, die äquivalent zu der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, in dem die Steuerungselektrode 31 nicht beinhaltet ist.
Die Steuerungseinrichtung 50 steuert danach die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV von der Leistungszufuhrschaltung 40 ausgegeben wird. Zur gleichen Zeit steuert die Steuerungseinrichtung 50 die Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 bei 0 V aufrechterhalten wird. Als Ergebnis wird das Potential der Entladungselektrode 20 auf -2 kV umgeschaltet, wobei das Potential sowohl der Steuerungselektrode 31 als auch der Referenzelektrode 30 bei 0 V aufrechterhalten wird. Das elektrische Feld in der Umgebung der Entladungselektrode 20 wird derart verringert, dass die Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode endet. Aufgrund des Effekts der Koronaentladung vor dem Ende verbleibt jedoch der Ionenwind zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 und zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31.
Die Steuerungseinrichtung 50 steuert danach unmittelbar die Leistungszufuhrschaltung 40 derart, dass eine Spannung von -2 kV fortgesetzt von der Leistungszufuhrschaltung 40 für eine bestimmte Zeitdauer ausgegeben wird, wobei sie ebenso die Leistungszufuhrschaltung 41 derart steuert, dass eine Spannung von 3 kV von der Leistungszufuhrschaltung 41 für die gleiche Zeitdauer ausgegeben wird. Die bestimmte Zeitdauer wird beispielsweise auf 0,2 Sekunden eingestellt. Als Ergebnis ist das Potential der Entladungselektrode 20 gleich -2 kV, das Potential der Referenzelektrode 30 ist gleich 0 V und das Potential der Steuerungselektrode 31 ist gleich 3 kV. Somit wird ein elektrisches Feld zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 erzeugt. Während der bestimmten Zeitdauer werden negative Ionen, die vor dem Ende der Koronaentladung erzeugt werden und sich zwischen der Referenzelektrode 30 und der Steuerungselektrode 31 bewegen, in dem Bewegungsvorgang in Richtung der Steuerungselektrode 31 beschleunigt, wodurch ein größerer Ionenwind erzeugt wird.
Die Steuerungseinrichtung 50 steuert somit die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 41 derart, dass die Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, in Richtung der Einblasdüse 12 nach einem Umschalten der Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung 40 von einer zweiten Spannung (beispielsweise 3 kV) zu einer ersten Spannung (beispielsweise 2 kV) beschleunigt werden.

(12) Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen umfasst die eine Steuerungselektrode 31, wobei sie aber zwei oder mehr der Steuerungselektroden 31 umfassen kann.
(13) Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen umfasst die Einblasdüse 12 als die Einblasöffnung, wobei sie jedoch eine einfache Öffnung (d.h. ein Mundstück) anstelle der Einblasdüse 12 umfassen kann.
(14) Das Gehäuse 10 beherbergt die Entladungselektrode 20 und die Referenzelektrode 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 10 muss jedoch lediglich zumindest die Referenzelektrode 30 unterbringen. In den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen beherbergt das Gehäuse 10 die Entladungselektrode 20, die Referenzelektrode 30 und die Steuerungselektrode 31, wobei es aber lediglich zumindest die Steuerungselektrode 31 unterbringen muss.
(15) Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß den fünften bis zehnten Ausführungsbeispielen ändert die Position der Entladungselektrode 20, ohne die Position der Referenzelektrode 30 zu verändern, um die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu variieren. Im Gegensatz dazu kann die Strahlerzeugungseinrichtung die Position der Referenzelektrode 30 verändern, ohne die Position der Entladungselektrode 20 zu verändern, um die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu variieren.
(16) Die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele sind feuchtigkeitsempfindliche flexible Elemente, die jedes das feuchtigkeitsempfindliche Material beinhalten, das sich in Reaktion auf eine Änderung in der Feuchtigkeit des umgebenden Gases verändert. Die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 sind jedoch nicht auf derartige Elemente begrenzt.

Die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 können beispielsweise ein Material (wie beispielsweise ein Bimetall) sein, das sich in Reaktion auf eine Änderung in einer Temperatur des umgebenden Gases verformt. Wenn die Temperatur des Gases um die Elektroden herum hoch ist, finden ein dielektrischer Durchschlag und somit eine Funkenentladung wahrscheinlicher auch mit der gleichen Entfernung zwischen den Elektroden und dergleichen Spannung, die zwischen den Elektroden angelegt ist, statt. Dementsprechend verformen sich in diesem Fall die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 in Reaktion auf eine Vergrößerung in der Temperatur des Gases um die Strahlerzeugungseinrichtung herum, um die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu vergrößern. Die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 verformen sich ebenso in Reaktion auf eine Abnahme in der Temperatur des Gases um die Strahlerzeugungseinrichtung herum, um die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a und der Referenzelektrode 30 zu verkleinern.
Alternativ hierzu können die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 ein Material sein, das sich beispielsweise in Reaktion auf eine Änderung in einem Druck des umgebenden Gases verformt. Weiter alternativ können die Zustandsreaktionselemente 15, 17, 18, 19 und 22 ein Material sein, das sich beispielsweise entsprechend der Zusammensetzung (wie beispielsweise einer Sauerstoffkonzentration) des umgebenden Gases verformt.

(17) Die Techniken gemäß den zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen können bei den Strahlerzeugungseinrichtungen gemäß den fünften bis achtzehnten Ausführungsbeispielen angewendet werden.
(18) Die Techniken gemäß den fünften bis zehnten Ausführungsbeispielen können bei den Strahlerzeugungseinrichtungen gemäß den elften bis achtzehnten Ausführungsbeispielen angewendet werden. Die fünften bis zehnten Ausführungsbeispiele offenbaren die Technik zum Verhindern einer Erzeugung einer Funkenentladung. Demgegenüber offenbaren die elften bis achtzehnten Ausführungsbeispiele die Technik einer aktiven Erzeugung einer Funkenentladung für den Zweck eines Entfernens der Ablagerung. Diese zwei Techniken können ohne Widerspruch koexistieren. Der Grund hierfür ist, dass das Auftreten einer Funkenentladung ungelegen ist, wenn es gewünscht wird, eine Koronaentladung zu erzeugen, obwohl es in anderen Fällen gewünscht wird, eine Funkenentladung aktiv zu erzeugen. Es ist somit zu bevorzugen, die Erzeugung einer Funkenentladung zu verhindern, wenn eine Koronaentladung zu erzeugen ist, und eine Funkenentladung aktiv zu erzeugen, wenn die Ablagerung zu entfernen ist.
(19) Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel erzeugt eine Funkenentladung, indem die Spannung, die zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 angelegt wird, vergrößert wird. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel erzeugt eine Funkenentladung, indem die kürzeste Entfernung zwischen der Spitze 20a der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 verkleinert wird. Die Strahlerzeugungseinrichtung gemäß dem achtzehnten Ausführungsbeispiel erzeugt eine Funkenentladung, indem eine Substanz zugeführt wird, die den elektrischen Widerstand zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 verringert. Diese drei Techniken zum Erzeugen einer Funkenentladung können nach Belieben kombiniert werden.
(20) Die dreizehnten, vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsbeispiele veranschaulichen verschiedene Techniken zum Bestimmen des Zeitpunkts einer Erzeugung einer Koronaentladung. Diese verschiedenen Techniken können bei den Strahlerzeugungseinrichtungen gemäß den zwölften, sechzehnten und siebzehnten Ausführungsbeispielen angewendet werden.
(21) In den ersten bis achtzehnten Ausführungsbeispielen können die Entladungselektrode 20, die Referenzelektrode 30 und die Steuerungselektrode 31, die kreisförmige Röhrenformen aufweisen, jeweils durch eine Elektrode ersetzt werden, die eine flache Plattenform aufweist.
(22) In dem siebzehnten Ausführungsbeispiel kann die Strahlerzeugungseinrichtung die Referenzelektrode 30a um die zentrale Achse des Gehäuses 10 drehen, anstatt die Entladungselektrode 20 während einer Funkenentladung zu drehen. Die relative Position der Entladungselektrode 20 in Bezug auf die Referenzelektrode 30a kann ebenso in einer derartigen Art und Weise während der Funkenentladung verändert werden. Die Ungleichmäßigkeit kann somit im Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, verringert werden.
(23) In dem siebzehnten Ausführungsbeispiel kann die Strahlerzeugungseinrichtung die Entladungselektrode 20 entlang der zentralen Achse der Entladungselektrode 20 bewegen, anstatt die Entladungselektrode 20 während einer Funkenentladung zu drehen. Alternativ hierzu kann die Strahlerzeugungseinrichtung die Entladungselektrode 20 während der Funkenentladung entlang einer Richtung bewegen, die die zentrale Achse der Entladungselektrode 20 schneidet. Die relative Position der Entladungselektrode 20 in Bezug auf die Referenzelektrode 30a kann ebenso auf eine derartige Art und Weise während der Funkenentladung verändert werden. Die Ungleichmäßigkeit kann somit im Hinblick auf die Position auf der Entladungselektrode 20, von der die Ablagerung entfernt wird, verringert werden.
(24) Das achtzehnte Ausführungsbeispiel veranschaulicht den Wasserdampf und Wassernebel als die Substanzen, die den elektrischen Widerstand zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 verringern. Eine andere Substanz (beispielsweise ein Gas) kann jedoch als die Substanz verwendet werden, die den elektrischen Widerstand zwischen der Entladungselektrode 20 und der Referenzelektrode 30 verringert.
(25) Die Feuchtigkeit der Luft, die vorstehend beschrieben ist, ist eine relative Feuchtigkeit. Die Feuchtigkeit des Gases, die vorstehend beschrieben ist, vergrößert sich mit einer Vergrößerung der Menge von Wasserdampf, der in dem Gas beinhaltet ist.

Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt ist, die vorstehend beschrieben sind, und in geeigneter Weise modifiziert werden kann. Die Ausführungsbeispiele, die vorstehend beschrieben sind, sind füreinander nicht unerheblich und können in geeigneter Weise kombiniert werden, solange eine Kombination nicht offensichtlich unmöglich ist. In den jeweiligen Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, sind Elemente, die die Ausführungsbeispiele bilden, nicht notwendigerweise essentiell, solange sie nicht als essentiell spezifiziert sind oder im Prinzip als offensichtlich essentiell betrachtet werden. In einem Fall, in dem auf die Komponenten der jeweiligen Ausführungsbeispiele wie auf numerische Werte Bezug genommen wird, wie beispielsweise die Anzahl, Werte, Beträge und Bereiche, sind die Komponenten nicht auf die numerischen Werte begrenzt, solange sie nicht als essentiell spezifiziert sind oder im Prinzip als offensichtlich essentiell betrachtet werden. Auch in einem Fall, in dem auf die Komponenten der jeweiligen Ausführungsbeispiele, die vorstehend beschrieben sind, wie auf Formen und Positionsbeziehungen Bezug genommen wird, sind die Komponenten nicht auf die Formen und die Positionsbeziehungen begrenzt, solange sie nicht explizit spezifiziert sind oder auf bestimmte Formen und Positionsbeziehungen im Prinzip begrenzt sind.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entspricht die Leistungszufuhrschaltung 40 einer ersten Leistungszufuhrschaltung und die zweite Leistungszufuhrschaltung 41 entspricht einer zweiten Leistungszufuhrschaltung.

Claims

Strahlströmungserzeugungsvorrichtung mit: einer Entladungselektrode (20); einer Referenzelektrode (30, 30a), die weg von der Entladungselektrode angeordnet ist; einer Leistungszufuhrschaltung (40), die eine Ausgabespannung erzeugt, um eine Potentialdifferenz zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu steuern; einer Steuerungseinrichtung (50), die die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen einer ersten Spannung, die keine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert, und einer zweiten Spannung umschaltet, die eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode induziert; und einem Gehäuse (10), das zumindest die Referenzelektrode beherbergt, wobei das Gehäuse eine Einblasöffnung (12) aufweist, die einen Ionenwind von Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, einbläst, wobei die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung umschaltet, um eine Luftwirbelring von der Einblasöffnung zu senden.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leistungszufuhrschaltung als eine erste Leistungszufuhrschaltung eingestellt ist, wobei die Strahlströmungserzeugungsvorrichtung ferner umfasst: eine Steuerungselektrode (31), die zwischen der Referenzelektrode und der Einblasöffnung in dem Gehäuse angeordnet ist; und eine zweite Leistungszufuhrschaltung (41), die eine Spannung ausgibt, die zwischen der Referenzelektrode und der Steuerungselektrode angelegt wird, wobei die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der zweiten Leistungszufuhrschaltung steuert, um die Ionen, die durch Koronaentladung erzeugt werden, in Richtung der Einblasöffnung während einer Zeitdauer, in der die Ausgabespannung der ersten Leistungszufuhrschaltung von der ersten Spannung auf die zweite Spannung geschaltet ist und bei der zweiten Spannung aufrechterhalten wird, oder nachdem die Ausgabespannung der ersten Leistungszufuhrschaltung von der zweiten Spannung auf die erste Spannung umgeschaltet worden ist, zu beschleunigen.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der zweiten Leistungszufuhrschaltung steuert, um Ionen zwischen der Referenzelektrode und der Steuerungselektrode in Richtung der Referenzelektrode zu bewegen, bevor die Ausgabespannung der zweiten Leistungszufuhrschaltung gesteuert wird, um die Ionen, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, in Richtung der Einblasöffnung zu beschleunigen.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse eine Öffnung (13a) aufweist, die bei einer Position ausgebildet ist, die von einer Position der Einblasöffnung unterschiedlich ist, und Luft von außerhalb des Gehäuses in das Gehäuse aufnimmt.
Strahlströmungserzeugungssystem mit: einer Vielzahl der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4; einem Zusammenflussteil (14), der Strahlströmungen, die von Einblasöffnungen der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen eingeblasen werden, zusammenführt; und einer Vielzahl von Führungspfaden (12a bis 12c), die jeweils die Strahlströmungen, die von den Einblasöffnungen der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen eingeblasen werden, zu dem Zusammenflussteil führen.
Strahlströmungserzeugungssystem nach Anspruch 5, ferner mit: einer Zeitsteuerungsjustiereinheit (60), die eine Zeitsteuerung zum Umschalten der Ausgabespannung der ersten Leistungszufuhrschaltung für die Vielzahl von Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen entsprechend Längen der Vielzahl von Führungspfaden derart justiert, dass die Strahlströmungen, die von den Einblasöffnungen der Strahlströmungserzeugungsvorrichtungen eingeblasen werden, den Zusammenflussteil zum gleichen Zeitpunkt erreichen.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem Zustandsreaktionselement (15, 16, 17, 18, 19, 22), das sich bezüglich einer Form in Reaktion auf eine Änderung in einem Zustand eines Gases um das Strahlströmungserzeugungssystem herum verändert, wobei das Zustandsreaktionselement sich bezüglich einer Form verändert, um eine Entfernung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu variieren.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Zustandsreaktionselement die Entfernung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode vergrößert, wenn eine Feuchtigkeit des Gases um das Strahlströmungserzeugungssystem herum zunimmt.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, ferner mit: einem elastischen Element (17x, 18x, 19x, 22x), wobei das Zustandsreaktionselement sich in einer longitudinalen Länge in Reaktion auf eine Änderung in dem Zustand des Gases verändert und das elastische Element das Zustandsreaktionselement in einer Richtung vorspannt, um die longitudinale Länge des Zustandsreaktionselements zu vergrößern.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Entladungselektrode sich um eine Achse dreht, die bei einer Position angeordnet ist, die von einer Spitze (20a) der Entladungselektrode weg ist, wenn das Zustandsreaktionselement sich bezüglich einer Form verändert.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 10, wobei die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung auf eine dritte Spannung umschaltet, um einen Zündfunken zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu erzeugen, und ein Absolutwert der dritten Spannung größer als ein Absolutwert der zweiten Spannung ist.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 11, wobei die Steuerungseinrichtung verursacht, dass eine Entfernung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode kürzer ist als wenn eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu erzeugen ist, um eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu erzeugen.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 12, wobei die Steuerungseinrichtung eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode bei einer Zeitsteuerung auf der Grundlage einer kumulativen Zeit einer Koronaentladung, die zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode erzeugt wird, erzeugt.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 13, wobei die Steuerungseinrichtung eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode bei einer Zeitsteuerung auf der Grundlage eines Stroms, der durch die Entladungselektrode fließt, während eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode erzeugt wird, erzeugt.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 14, wobei die Steuerungseinrichtung eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode bei einer Zeitsteuerung auf der Grundlage einer Spannung, die zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode angelegt ist, während eine Koronaentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode erzeugt wird, erzeugt.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 15, ferner mit: einer zusätzlichen Elektrode (30b), die bei einer Position angeordnet ist, die von einer Position der Referenzelektrode unterschiedlich ist, und mit der Referenzelektrode nichtleitend ist, wobei die Steuerungseinrichtung eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode in einer bestimmten Zeitdauer erzeugt und eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der zusätzlichen Elektrode in einer Zeitdauer erzeugt, die von der bestimmten Zeitdauer unterschiedlich ist.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 16, wobei die Steuerungseinrichtung eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode erzeugt, während eine relative Position der Referenzelektrode in Bezug auf die Entladungselektrode geändert wird.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 17, ferner mit: einer Zufuhreinheit (27), die zwischen die Entladungselektrode und die Referenzelektrode eine Substanz zuführt, die einen elektrischen Widerstand zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode verringert, um eine Funkenentladung zwischen der Entladungselektrode und der Referenzelektrode zu erzeugen.
Strahlströmungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung die Ausgabespannung der Leistungszufuhrschaltung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung derart umschaltet, dass der Ionenwind intermittierend von der Einblasöffnung eingeblasen wird.