JP2003308946A - オゾン非発生タイプのマイナスイオン発生回路およびそれを用いたマイナスイオン発生器 - Google Patents

オゾン非発生タイプのマイナスイオン発生回路およびそれを用いたマイナスイオン発生器

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JP2003308946A
JP2003308946A JP2002113452A JP2002113452A JP2003308946A JP 2003308946 A JP2003308946 A JP 2003308946A JP 2002113452 A JP2002113452 A JP 2002113452A JP 2002113452 A JP2002113452 A JP 2002113452A JP 2003308946 A JP2003308946 A JP 2003308946A
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Michio Tsusato
道雄 津郷
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    • A45HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45DHAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D2200/00Details not otherwise provided for in A45D
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路自体が簡単で、部品点数が少ないうえ、安
定性に優れ、しかも、オゾンを発生させることがなく、
マイナスイオンだけを発生させることができるオゾン非
発生タイプのマイナスイオン発生回路を提供する。 【解決手段】直列共振回路SrがトランスTの一次側巻
線端子に接続され、このトランスTの二次側巻線端子に
マイナスイオン電極32とアース線30とが接続されて
いる。そして、上記直列共振回路Srの通電によりマイ
ナスイオン電極32に高電圧が出力され、一方、上記ア
ース線30を流れる電流が、アース線30に設けた抵抗
R4,R5で消耗されたのちアースされるように構成さ
れている。また、上記直列共振回路Srに、サイリスタ
SCRと、このサイリスタSCRのゲート端子に接続す
る双方向性ダイオードD5とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイナスイオンを
多量に発生させることのできるオゾン非発生タイプのマ
イナスイオン発生回路およびそれを用いたマイナスイオ
ン発生器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、マイナスイオンとプラスイオ
ン(もしくはオゾン)とを発生させることができる各種
の電気製品が発売されている。このような電気製品の一
例として、マイナスイオンとプラスイオンとを発生させ
ることができる手持式除電器が提案されている(特開平
10−55897号公報)。この手持式除電器は、図1
4に示すように、筒状ケーシング51と、この筒状ケー
シング51の下部に設けた補助ケーシング52と、この
補助ケーシング52の下面から下方に延びるグリップ5
3とを備えており、上記筒状ケーシング51の基部側開
口が空気導入口51aに、先端側開口がイオン放出口5
1bにそれぞれ形成されている。また、上記筒状ケーシ
ング51内に、電気モータ54と、この電気モータ54
により駆動されるファン55とが配設されており、この
ファン55により空気導入口51aから筒状ケーシング
51内に吸入した空気を筒状ケーシング51の中心孔5
1cに通したのちイオン放出口51bから筒状ケーシン
グ51外に放出するようにしている。また、上記補助ケ
ーシング52には、電装部56が内装されており、上記
グリップ53には、その前面に、マイナス電極針57,
プラス電極針(図示せず)への電圧印加と電気モータ5
4の駆動との双方を行う電源スイッチ58が設けられて
いる。図において、59は電源コードである。
【0003】上記電装部56に設けられたイオン発生回
路は、図15に示すように、交流を直流に整流して電気
モータ54に電力を供給する電源回路Pと、交流配電線
よりトランスT1 を介して電圧を供給される高周波発振
回路Fと、この高周波発振回路Fの出力がトランスT2
を介して入力される直流高電圧出力用の倍電圧整流回路
S等で構成されている。また、上記倍電圧整流回路Sに
は、マイナス電極針57とプラス電極針とが電気的に接
続されており、これら電極針57の先端部分が筒状ケー
シング51の中心孔51c内に位置決めされている。
【0004】上記の手持式除電器を用い、静電気を帯び
ている物体を除電する場合には、まず、電源スイッチ5
8をオン作動し、電装部56の電源回路Pより電気モー
タ54に電力を供給してファン55を回転させ、筒状ケ
ーシング51の空気導入口51aから空気を吸入して中
心孔51cに通しイオン放出口51bに送る。と同時
に、マイナス電極針57およびプラス電極針に直流高電
圧が印加され、マイナス電極針57からマイナスイオン
が、プラス電極針からプラスイオンがそれぞれ筒状ケー
シング51の中心孔51c内で発生する。この発生した
マイナスイオンとプラスイオンとは、上記ファン55に
より筒状ケーシング51内に吸入された気流に乗ってイ
オン放出口51bから、静電気を帯びている物体に向け
放出され、静電気は中和されて除電される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手持式除電器では、その電装部56に設けたイオン発生
回路が複雑で、部品点数が多いため、製造が困難で、サ
イズが大型であるうえ、故障のリスクが多くなり、コス
トも高くなるという問題がある。しかも、電源回路Pと
高周波発振回路F間に用いたトランスT1 の調整が不安
定であるという問題もある。しかも、プラスイオンは、
人体等に悪影響を及ぼすため、上記の手持式除電器にお
いても、その発生量を少なくする傾向にある。そこで、
回路自体が簡単で、部品点数が少ないうえ、安定性に優
れ、しかも、プラスイオンを発生させることがなく、マ
イナスイオンだけを発生させることができるイオン発生
回路の提案が強く望まれている。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、回路自体が簡単で、部品点数が少ないうえ、安
定性に優れ、しかも、オゾンを発生させることがなく、
マイナスイオンだけを発生させることができるオゾン非
発生タイプのマイナスイオン発生回路およびそれを用い
たマイナスイオン発生器の提供をその目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、直列共振回路がトランスの一次側巻線端
子に接続され、このトランスの二次側巻線端子にマイナ
スイオン電極とアース線とが接続され、上記直列共振回
路の通電によりマイナスイオン電極に高電圧が出力さ
れ、一方、上記アース線を流れる電流が、アース線に設
けた抵抗で消耗されたのちアースされるように構成さ
れ、上記直列共振回路に、サイリスタと、このサイリス
タのゲート端子に接続する双方向性ダイオードとが設け
られているオゾン非発生タイプのマイナスイオン発生回
路を第1の要旨とし、上記のオゾン非発生タイプのマイ
ナスイオン発生回路を備えているマイナスイオン発生器
を第2の要旨とする。
【0008】すなわち、本発明のオゾン非発生タイプの
マイナスイオン発生回路は、直列共振回路がトランスの
一次側巻線端子に接続されており、このトランスの二次
側巻線端子にマイナスイオン電極とアース線とが接続さ
れている。また、上記直列共振回路の通電によりマイナ
スイオン電極に高電圧が出力され、一方、上記アース線
を流れる電流が、アース線に設けた抵抗で消耗されたの
ちアースされるように構成されている。そして、上記直
列共振回路に、サイリスタと、このサイリスタのゲート
端子に接続する双方向性ダイオードとが設けられてい
る。このように、本発明のオゾン非発生タイプのマイナ
スイオン発生回路は、マイナスイオン電極からマイナス
イオンだけを発生させることができ、オゾン等を発生さ
せることがない。しかも、従来例のように、電源回路P
と高周波発振回路F間にトランスT 1 を用いたものに比
べ、本発明では、直列共振回路に、サイリスタと、この
サイリスタのゲート端子に接続する双方向性ダイオード
とを設けているため、回路自体が簡単で、部品点数が少
なく、製造が容易で、小型化が可能で、故障のリスクが
少なく、安価であるうえ、安定性に優れている。また、
本発明のマイナスイオン発生器は、上記優れた効果を奏
するオゾン非発生タイプのマイナスイオン発生回路を備
えたものである。なお、本発明において、「オゾン非発
生タイプのマイナスイオン発生回路」とは、マイナスイ
オンを発生させるだけで、オゾンを発生させないマイナ
スイオン発生回路を意味する。
【0009】本発明において、上記マイナスイオン電極
が複数本の針状の炭素繊維で構成されている場合には、
上記マイナスイオン電極が1本の金属針だけで構成され
ているものに比べて、同じ電圧で単位時間内に発生する
マイナスイオンの数量が非常に多い。しかも、上記マイ
ナスイオン電極が1本の金属針だけで構成されている場
合には、金属針にめっき不良等が発生したり、金属針が
折損等したりすると、マイナスイオンをあまりもしくは
全く発生させることができなくなるが、本発明では、1
本の炭素繊維に不良等が発生したり、1本の炭素繊維が
折損等したりしても、他の炭素繊維からマイナスイオン
を発生させることができ、マイナスイオンの数量を充分
に確保することができる。さらに、上記マイナスイオン
電極が1本の金属針だけで構成されている場合には、金
属針に触れると、皮膚を刺す等人体に危険であるうえ、
1本の金属針から高圧放電がなされるため、人体に感電
する危険性もあるが、本発明では、上記マイナスイオン
電極を構成する炭素繊維に触れても、人体に危険ではな
いし、複数本の炭素繊維で構成されているために、分圧
効果により各炭素繊維からの放電電圧が低く、人体に感
電する危険性が殆どない。
【0010】本発明において、上記マイナスイオン発生
回路をケース内に収納し、このケースを電気製品の電動
機に着脱自在に取り付けている場合には、電気製品の電
動機を利用し、この電動機に、マイナスイオン発生回路
を収納するケースを簡単に取り付けることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。
【0012】図1および図2は本発明のオゾン非発生タ
イプのマイナスイオン発生回路の一実施の形態を用いた
ヘアドライヤーを示している。これらの図において、1
はドライヤー本体であり、上下一対のプラスチック製の
ケース2a,2b(これら両ケース2a,2bを一体的
に組み付けた状態で、略円筒体形状になる)と、上記両
ケース2a,2bの後端開口部を覆う状態で上記後端開
口部に取り付けられるプラスチック製の吸い込み口網部
(空気取り入れ口部)3と、上記両ケース2a,2bの
内部に配設されるファン4,モータ5(このモータ5の
後端部にファン4が回転自在に取り付けられている)等
の空気取り入れ手段等を備えている。また、上記両ケー
ス2a,2bは、その前端開口部が空気吹き出し口部6
に形成されており、この空気吹き出し口部6にブローブ
ラシ11(図3参照),ロールブラシ12(図4参
照),集風ノズル13(図5参照)等のアタッチメント
が着脱自在に外嵌状に固定される。
【0013】また、上記空気吹き出し口部6には、その
内周部に、ステンレス製の吹き出し口網部7(図1で
は、図示せず)が内嵌状に固定されている。この吹き出
し口網部7の網目形状は、格子状でも、縦桟状でも、横
桟状でも、単なる十字形状でもよい。図1および図2に
おいて、15はオン・オフ作動および強・中・弱の切り
替えを行うスライド式切り替えスイッチで、16は上記
各アタッチメント11〜13を空気吹き出し口部6に着
脱自在に係止する押しボタンである。また、図2におい
て、17はコード18(図6参照)を回転自在に保持す
るロータリーコンセントで、19はサーモスタットであ
る。
【0014】上記両ケース2a,2bの内部空間のう
ち、上記ファン4と空気吹き出し口部6とを連通する空
間が空気吹き出し通路8(図2参照)に形成されてい
る。この空気吹き出し通路8には、十字形状に組み付け
られる一対の平板フレーム21,22と、これら両平板
フレーム21,22に取り付けられるニクロム線等のヒ
ーター23等を有する加熱手段が配設されている(図8
参照)。また、上記空気吹き出し通路8には、電気式の
イオン発生器24が、上記モータ5の前側に位置決めさ
れ、かつ、このモータ5の前側面に固定された状態で、
配設されている。
【0015】上記マイナスイオン発生器24は、図7〜
図10に示すように、後述するトランスT等を有する回
路板(図示せず)と、この回路板を内蔵する略円筒体形
状の密閉ケース25等からなり、この密閉ケース25
は、合成樹脂製の蓋部26と、この蓋部26で密閉状に
蓋される有底円筒体形状の合成樹脂製の本体部27とで
構成されている。そして、上記蓋部26の後側面26a
(すなわち、内側面)に上記回路板が取り付けられてお
り、上記蓋部26で本体部27を密閉状に蓋した状態
で、上記回路板が本体部27内に収容されるようにして
いる。また、上記蓋部26の前側面26b(すなわち、
外側面であって、上記吹き出し口網部7に対面する側
面)から、後述する直列共振回路Sr(図12参照)用
のリード線28,29、アース線30および、先端にマ
イナスイオン電極32を設けたリード線31が延びてい
る。また、上記本体部27には、その後側面27a(す
なわち、上記モータ5に対面する側面)に凹部27bが
形成されており、この凹部27bが、上記モータ5の前
側面から突設された凸部5a(図11参照)と係合した
状態で、上記本体部27がモータ5の前側面に固定され
ている。なお、図9では、各リード線28,29,3
1、アース線30は図示せず。
【0016】上記マイナスイオン発生器24は、放電に
よりマイナスイオンを発生させるための電気回路(オゾ
ン非発生タイプのマイナスイオン発生回路)を有してい
る。この電気回路(図12参照)は、上記回路板に形成
された直列共振回路Srが上記トランスTの一次側巻線
端子に接続されているとともに、このトランスTの二次
側巻線端子にマイナスイオン電極31と、吹き出し口網
部7に接続されるアース線30とが接続されている。そ
して、上記直列共振回路Srには、サイリスタSCR
と、このサイリスタSCRのゲート端子に接続する双方
向性ダイオードD5(例えば、ダイアック)とが設けら
れている。また、上記マイナスイオン電極31には、昇
圧整流回路33(3つのダイオードD2〜D4と3つの
コンデンサーC2〜C4)により、トランスTを介して
入力される電圧の3倍の直流高電圧が印加されるように
している。一方、上記アース線30を流れる電流は、2
0M(メガ)Ωの2つの抵抗R4,R5からなる減圧抵
抗部34で消耗されたのち上記吹き出し口網部7にアー
スされるようにしている。また、上記マイナスイオン電
極32は、多数本(この実施の形態では、100本以上
の本数である。なお、図10では、3本しか図示せず)
の針状の炭素繊維(CARBONFIBER)を束状に
一纏めにしたもので構成されており、上記空気吹き出し
通路8に配設されている。このマイナスイオン発生器2
4の電源(図示せず)は、ヘアドライヤーの電源を使用
している。図12において、C1はコンデンサーで、D
1はダイオードで、R1〜R3(R3は10MΩ)は抵
抗である。
【0017】上記の電気回路において、切り替えスイッ
チ15をオン作動させると、交流電流がダイオードD
1、抵抗R1,R2、双方向性ダイオードD5、サイリ
スタSCR、コンデンサC1、トランスTの一次側巻線
で構成される直列共振回路Srに印加され、コンデンサ
C1に対する充電と、サイリスタSCRのターンオンに
よる放電とが繰り返される。このため、上記充電と放電
のタイミングに応じてトランスTの一次側巻線に比較的
高い周波数の交流電流が通電される。その結果、トラン
スTの二次側巻線端子に高電圧が出力され、この出力さ
れた高電圧が昇圧整流回路33により3倍の直流高電圧
となり、このマイナスイオン発生可能な直流高電圧出力
により、マイナスイオン電極31からマイナスイオンが
発生する。このマイナスイオンの発生は、切り替えスイ
ッチ15のオン作動中は絶えず行われる。一方、アース
線30を流れる電流は、減圧抵抗部34で消耗されたの
ち吹き出し口網部7にアースされる。この実施の形態で
は、空気吹き出し通路8内に1,000,000個/c
c以上のマイナスイオンが発生していたが、オゾンは全
く発生していなかった。
【0018】一方、切り替えスイッチ15をオン作動さ
せると、モータ5が駆動し、吸い込み口網部3から空気
を取り入れ、空気吹き出し通路8に送る。このとき、空
気吹き出し通路8を通過する風もしく熱風に、マイナス
イオン発生器24により発生したマイナスイオンが供給
される。そして、吹き出し口網部7から、マイナスイオ
ンを含んだ風もしくは熱風が外部に吹き出され、頭皮,
毛髪等に直接当てられる。
【0019】上記のように、この実施の形態では、マイ
ナスイオンを含んだ風もしくは熱風を頭皮,毛髪等に直
接当てることができる。しかも、このヘアドライヤーに
用いるマイナスイオン発生器24の電気回路には、アー
ス線29に2個の抵抗R4,R5が設けられているた
め、安全性を向上させることができ、さらに、オゾンの
発生を防ぐとともに、マイナスイオンの発生の確実性を
高めることができる。しかも、昇圧整流回路33によ
り、多量のマイナスイオンの発生を実現することがで
き、また、電圧の調整によりマイナスイオンの発生量の
調節が可能になる。しかも、マイナスイオン発生器24
の密閉ケース25に、トランスT等を有する回路板を内
蔵しているため、小スペース,軽量化を図り、組立の効
率,発生器の安定性を良くし、密閉ケース25の形状,
寸法を商品のニーズに応じて自由に設計し適応商品の幅
を拡げることができる。また、密閉ケース25の本体部
27の後側面27aに形成された凹部27bを、モータ
5の前側面から突設する凸部5aに係合させることによ
り、モータ5を利用して密閉ケース25を固定すること
ができ、大きなコスト削減を図ることができる。しか
も、マイナスイオン電極32として、多数本の針状の炭
素繊維を束状に一纏めにしたものを用いているため、マ
イナスイオンの発生量が非常に多く、また、人体に無害
である。しかも、多数本の炭素繊維で分圧されるため、
高圧放電を防ぐこともできる。
【0020】上記のマイナスイオン発生器について、つ
ぎのようにして、オゾン濃度を測定し、オゾン発生の有
無を調べた。すなわち、まず、測定対象(上記実施の形
態に用いたマイナスイオン発生器を、専用の電源にオン
・オフスイッチを介して接続し、アース線30を一般の
アース用部材に接続したもの)を大きさ:1m3 (1.
0mの立方体)の測定ボックスの中に入れ、空試験(電
源オフ)および作動試験(電源オンで2時間経過後)で
の測定ボックス中のオゾン濃度を測定した。
【0021】試験装置の概要を説明すると、図13に示
すように、測定対象を収容した測定ボックス中のガスを
NOX 除去部,オゾン吸収部を介して吸引ポンプに吸引
したのちガスメーターに通して外部放出するものであ
る。このような試験装置の測定条件を下記の表1に示
す。
【0022】
【表1】
【0023】また、分析方法としては、オゾン濃度を、
中性ヨウ化カリウム溶液を用いる吸光光度法(JIS
B 7957に準ずる)により測定した。その測定結果
を下記の表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】上記の表2から明らかなように、作動試験
において、測定対象の周囲にオゾンが発生していないこ
とが判る。
【0026】なお、上記実施の形態において、マイナス
イオン発生器24のマイナスイオン電極32として、各
種のものが用いられる。また、上記実施の形態では、マ
イナスイオン発生器24の電源として、ヘアドライヤー
の電源を使用しているが、これに限定するものではな
く、マイナスイオン発生器24用のスイッチを別に設け
てもよい。また、上記本体部27は、回路板,トランス
T等を合成樹脂材料で被覆してなる略円柱体形状のもの
で構成されていてもよい。また、上記実施の形態では、
マイナスイオン発生器24をヘアドライヤーに用いてい
るが、各種の電気製品(例えば、室内用空気清浄機,車
搭載用空気清浄機等の各種空気清浄機)に用いることが
できる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明のオゾン非発生タ
イプのマイナスイオン発生回路によれば、マイナスイオ
ン電極からマイナスイオンだけを発生させることがで
き、オゾンを発生させることがない。しかも、従来例の
ように、電源回路と高周波発振回路間にトランスを用い
たものに比べ、本発明では、直列共振回路に、サイリス
タと、このサイリスタのゲート端子に接続する双方向性
ダイオードとを設けているため、回路自体が簡単で、部
品点数が少なく、製造が容易で、小型化が可能で、故障
のリスクが少なく、安価であるうえ、安定性に優れてい
る。また、本発明のマイナスイオン発生器は、上記優れ
た効果を奏するオゾン非発生タイプのマイナスイオン発
生回路を備えている。
【0028】本発明において、上記マイナスイオン電極
が複数本の針状の炭素繊維で構成されている場合には、
上記マイナスイオン電極が1本の金属針だけで構成され
ているものに比べて、同じ電圧で単位時間内に発生する
マイナスイオンの数量が非常に多い。しかも、上記マイ
ナスイオン電極が1本の金属針だけで構成されている場
合には、金属針にめっき不良等が発生したり、金属針が
折損等したりすると、マイナスイオンをあまりもしくは
全く発生させることができなくなるが、本発明では、1
本の炭素繊維に不良等が発生したり、1本の炭素繊維が
折損等したりしても、他の炭素繊維からマイナスイオン
を発生させることができ、マイナスイオンの数量を充分
に確保することができる。さらに、上記マイナスイオン
電極が1本の金属針だけで構成されている場合には、金
属針に触れると、皮膚を刺す等人体に危険であるうえ、
1本の金属針から高圧放電がなされるため、人体に感電
する危険性もあるが、本発明では、上記マイナスイオン
電極を構成する炭素繊維に触れても、人体に危険ではな
いし、複数本の炭素繊維で構成されているために、分圧
効果により各炭素繊維からの放電電圧が低く、人体に感
電する危険性が殆どない。
【0029】本発明において、上記マイナスイオン発生
回路をケース内に収納し、このケースを電気製品の電動
機に着脱自在に取り付けている場合には、電気製品の電
動機を利用し、この電動機に、マイナスイオン発生回路
を収納するケースを簡単に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオゾン非発生タイプのマイナスイオン
発生回路の一実施の形態を用いたヘアドライヤーを示す
斜視図である。
【図2】上記ヘアドライヤーの断面図である。
【図3】ブローブラシの説明図である。
【図4】ロールブラシの説明図である。
【図5】集風ノズルの説明図である。
【図6】上記ヘアドライヤーの側面図である。
【図7】マイナスイオン発生器の説明図である。
【図8】上記マイナスイオン発生器の説明図である。
【図9】上記マイナスイオン発生器の要部の分解斜視図
である。
【図10】上記マイナスイオン発生器の斜視図である。
【図11】上記マイナスイオン発生器の取り付け方法を
示す斜視図である。
【図12】電気回路の説明図である。
【図13】試験装置の概要の説明図である。
【図14】従来例を示す説明図である。
【図15】従来例のイオン発生回路を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
30 アース線 32 マイナスイオン電極 D5 双方向性ダイオード R4,R5 抵抗 SCR サイリスタ Sr 直列共振回路 T トランス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列共振回路がトランスの一次側巻線端
    子に接続され、このトランスの二次側巻線端子にマイナ
    スイオン電極とアース線とが接続され、上記直列共振回
    路の通電によりマイナスイオン電極に高電圧が出力さ
    れ、一方、上記アース線を流れる電流が、アース線に設
    けた抵抗で消耗されたのちアースされるように構成さ
    れ、上記直列共振回路に、サイリスタと、このサイリス
    タのゲート端子に接続する双方向性ダイオードとが設け
    られていることを特徴とするオゾン非発生タイプのマイ
    ナスイオン発生回路。
  2. 【請求項2】 上記マイナスイオン電極が複数本の針状
    の炭素繊維で構成されている請求項1記載のオゾン非発
    生タイプのマイナスイオン発生回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のオゾン非発生タイプのマ
    イナスイオン発生回路を備えていることを特徴とするマ
    イナスイオン発生器。
  4. 【請求項4】 上記マイナスイオン発生回路をケース内
    に収納し、このケースを電気製品の電動機に着脱自在に
    取り付けている請求項3記載のマイナスイオン発生器。
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