JP2009039719A

JP2009039719A - 動電空気搬送調節装置用のアーク発生防止ガードを備えた電極自動クリーニング機構

Info

Publication number: JP2009039719A
Application number: JP2008290984A
Authority: JP
Inventors: Shek Fai Lau; フェイラウシェク; Andrew Parker; パーカーアンドリュー; Gregory S Snyder; エススナイダーグレゴリー; John Paul Reeves; ポールリーヴスジョン
Original assignee: Sharper Image Corp
Current assignee: Sharper Image Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2009-02-26
Also published as: US7220295B2; EP1477228A1; CN1550237A; JP2004337856A; US20040226447A1

Abstract

【課題】ワイヤ状電極が貫通する穴を有するビード部材を備えた動電的静電空気調節装置を提供する。
【解決手段】ビードは、電極アレイが取り外される時にワイヤ状電極を摩擦によってクリーニングするためにワイヤに沿って移動する。ビード持ち上げアームは、電極アレイに取り付けられている。ビード持ち上げアームは、クリーニングのために電極アレイが空気調節装置から取り外された時に電極をクリーニングするためにビードを移動させることができる。動電的静電空気調節装置は、高電圧アーク発生及び電極に対する導電堆積物に抗して保護する絶縁部を有する。
【選択図】図２Ａ

Description

優先権の主張
本出願は、２００３年５月１４日出願の米国特許仮出願第６０／４７０，５１９号の優先権を主張し、本出願は引用により本明細書に組み込まれる。

関連出願のクロスリファレンス
本出願は、現在米国特許第６，１７６，９７７号である１９９８年１１月５日出願の米国特許出願シリアル番号第０９／１８６，４７１号の一部継続出願である、現在米国特許第６，３５０，４１７Ｂ１号である２０００年５月４日出願の米国特許出願シリアル番号第０９／５６４，９６０号の継続出願である、２００１年８月８日出願の米国特許出願シリアル番号第０９／９２４，６００号に関する。また、本出願は、現在は米国特許第６，１７６，９７７号である１９９８年１１月５日出願の米国特許出願シリアル番号第０９／１８６，４７１号の継続出願である２０００年１２月５日出願の米国特許出願シリアル番号第０９／７３０，４９９号に関する。また、本出願は、２００２年７月２０日出願の米国特許仮出願第６０／３９１，０７０号に関する。上述の引用文献の全ては、引用により本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般に、オゾンと、粒状物質が実質的に除去された空気の動電的流れとを生成する装置に関し、更に詳細には、このような装置に存在するワイヤ又はワイヤ状電極のクリーニングに関する。

空気流を生成するために電気モータを使用してファンブレードを回転させることは、当該技術分野で長く知られている。残念ながら、このようなファンはかなりの騒音を発生し、子供が稼動中のファンブレードに指又は鉛筆を突き入れる気になるような危険を及ぼす場合がある。このようなファンはかなりの空気流、例えば、１，０００／ｆｔ³／分以上を生成することができるが、モータを作動させるためにはかなりの電力を必要とし、本質的には空気流の調整は何も行われない。

このようなファンにＨＥＰＡ対応フィルタエレメントを設けて、恐らくは０．３μｍより大きな粒状物質を除去することは公知である。残念ながら、フィルタエレメントによって与えられる空気流への抵抗は、所望のレベルの空気流を維持するためには電気モータのサイズを２倍にすることが必要とされる場合がある。更に、ＨＥＰＡ対応フィルタエレメントは高価であり、ＨＥＰＡ対応フィルタ付きのファンユニットの販売価格のかなりの部分に相当する可能性がある。このようなフィルタ付きのファンユニットは、大きな粒子を除去することによって空気を調整することができるが、例えば細菌を含む、フィルタエレメントを通過するほど十分に小さい粒状物質は除去されない。

また、機械的に可動する構成要素を用いることなく、電力を直接空気流に変換する動電的技術を用いて空気流を発生させることは、当該技術分野では公知である。１つのこのようなシステムは、Ｌｅｅ（１９９８年）に付与された米国特許第４，７８９，８０１号で説明されており、本明細書では図１Ａ及び図１Ｂとして簡略化された形式で示されている。Ｌｅｅのシステム１０は、大領域（大区画）電極３０のアレイから対称的に離間して配置された小領域（小区画）電極２０のアレイを含む。高電圧パルス列（例えば、０から恐らくは＋５ＫＶ）を出力するパルス発生器４０の正端子は、小区画アレイに結合されており、パルス発生器の負端子は、大区画アレイに結合されている。

高電圧パルスは、アレイ間の空気をイオン化し、どのような可動する部品も必要とせずに、小区画アレイから大区画アレイに向かう空気流５０が発生する。空気中の粒状物質６０は、空気流５０内で運ばれ、大区画電極３０の方に移動する。粒状物質の大部分は、大区画電極アレイの表面に静電的に引き付けられて、そこに留まり、その結果、システム１０から出る空気流を調整する。更に、電極アレイ間に存在する高電圧の電界は、オゾンを周囲環境に放出することができ、例えば細菌を含む、空気流で運ばれるものは全て破壊又は少なくとも変質されるようになる。

図１Ａの実施形態においては、小区画電極２０は、断面が円形であり、約０．００３インチ（０．０８ｍｍ）の直径を有し、大区画電極３０は、面積が実質的により大きく、断面で「涙滴」様の形状を定める。大区画電極と小区画電極との断面における曲率半径の比は、Ｌｅｅの図からは、１０：１を超えるように見える。本明細書の図１Ａに示すように、大区画電極の球状の前面は小区画電極に面し、若干鋭い後縁は空気流の出口方向に面している。大区画電極上の「鋭利化された」後縁は、明らかに、空気流に運ばれた粒状物質の良好な静電的付着を促進するものである。Ｌｅｅは、涙滴状の大区画電極の作製方法は開示していないが、推定では、比較的に高価なモールドキャスト法又は押し出し成形法を用いて作製されている。

図１Ｂとして本明細書に示す別の実施形態においては、Ｌｅｅの大区画電極３０は、対称的で、断面が細長くされている。大区画電極上の細長い後縁によって、空気流内に運ばれた粒状物質が付着することができる領域が大きくなっている。Ｌｅｅは、環境への陰イオン放出の落下効率及び所望の低減は、受動的な電極７０の第３のアレイを含めることによって結果的に得られると述べている。理解できることであるが、電極の第３のアレイを追加することによって効率を上げることは、結果として得られるシステムの製造及び維持コストに寄与することになる。

Ｌｅｅによって開示された静電技術は、従来のファンフィルタユニットよりも有利であるが、Ｌｅｅの大区画電極の製造は比較的高価である。更に、Ｌｅｅの実施形態が生成できるものを上回るフィルタ効率の増加が得られれば、特に電極の第３のアレイを含まずに有利なものとなるであろう。

出願人らの親出願の発明は、電極を作製するための高価な製造技術を必要とすることなく、Ｌｅｅタイプのシステムを超える改善された効率を有する、第１及び第２の電極アレイ構成の動電的空気搬送調節装置を提供するものであった。また、この条件により、発生されることになる許容可能なオゾン量をユーザが選択することができた。

第２のアレイの電極は、粒状物質を収集し、定期的にクリーニングしてこのような物質を電極表面から除去するために搬送調節装置からユーザが取り外し可能であることを意図したものであった。しかしながら、この構成では、ユーザは、第２のアレイの電極を水でクリーニングする場合には、搬送調節装置ユニットに再挿入する前に、電極が完全に乾燥していることを確実にするように注意しなければならない。新たにクリーニングされた電極からの水分がユニット内に溜まることを許容されている場合にユニット電源が投入されると、水分のウィッキングにより第１の電極から第２の電極への高電圧アークが発生し、ユニットに損傷を与える可能性がある。

第１の電極アレイのワイヤ又はワイヤ状電極は、第２のアレイ電極よりも堅牢ではない。（「ワイヤ」及び「ワイヤ状」という用語は、ワイヤで作られたか、又は、ワイヤよりも厚み又は剛性を有するものであってもワイヤとしての外見を有する、いずれかの電極を意味するように本明細書では互換的に使用されるものとする）第１のアレイ電極が搬送調節装置ユニットからユーザによって取り外し可能である実施形態においては、過度の力によってワイヤ電極が簡単に折れないようにクリーニング中に注意を要した。しかしながら最終的には、第１のアレイ電極は、細かい灰状物質の堆積層又はコーティングを蓄積させる可能性がある。

この堆積物が蓄積することが許容されている場合、最終的には搬送調節装置の効率が低下することになる。更に、完全には理解されていない理由から、このような堆積物により、搬送調節装置近傍にいる人々を不快にする可聴振動が発生する可能性がある。
更に、搬送調節装置の第１の電極アレイのワイヤ電極を定期的にクリーニングすることができる機構が必要である。好ましくは、このようなクリーニング機構は、実施が簡単で、第１のアレイ電極を搬送調節装置から取り外す必要がなく、定期的にユーザによって作動可能とすべきである。

米国特許第４，７８９，８０１号公報

本発明は、最新技術に対する改良に関する。特に、本発明は、少なくともエミッタ電極と少なくともコレクタ電極とを有する空気洗浄器を含む。本発明の実施形態は、貫通穴を有するビード又は他の物体を含み、エミッタ電極は、ビード又は他の物体の前記穴を通って提供される。ビード又は物体移動アームは、空気洗浄器内に備えられ、ビード又は他の物体と作動的に関連付けられ、エミッタ電極に対してビード又は他の物体を移動させてエミッタ電極をクリーニングする。

本発明の別の態様においては、コレクタ電極は、クリーニングのために空気洗浄器から取り外し可能であり、ビード又は物体移動アームは、コレクタ電極が空気洗浄器から取り外されると、エミッタ電極をクリーニングするためにビード又は物体移動アームがビード又は他の物体を移動させるように作動的にコレクタ電極と関連付けられる。

本発明の別の態様においては、空気洗浄器は、頂部及びベースを有するハウジングを含み、コレクタ電極はクリーニングされるために頂部を通って移動可能であり、このようなコレクタ電極は、頂部から取り外され、ビード又は物体移動アームがエミッタ電極をクリーニングするためにビード又は他の物体を頂部に向かって移動させる。

本発明の更に別の態様においては、エミッタ電極は、前記ビードがエミッタ電極の底部にある時にビードが留まることができる底端部ストップを有する。ビーム移動アームはコレクタ電極に移動可能に取り付けられて、ビード又は他の物体が底端部ストップに留まっている状態で、ビード又は他の物体移動アームがビード又は他の物体を通過して、エミッタ電極をクリーニングするためにビード又は他の物体を移動させる準備として、ビード又は他の物体の下に再位置決めすることができるようにする。

本発明の別の態様においては、頂部及びベースを備えたハウジングを有し、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極上に取り付けられたビード又は他の物体と、第２の電極アレイ上に取り付けられたビード又は物体移動アームとを含む空気洗浄器をクリーニングする方法は、第２の電極アレイをハウジングの頂部から取り外す段階と、第１の電極をクリーニングするためにビード又は物体移動アームによって付勢された時に第１の電極に沿ってビード又は他の物体を同時に移動させる段階とを含む。

本発明の別の態様は、高電圧アーク発生を防止するために主要要素、即ち、エミッタ電極を支持するパイロンと、エミッタ電極とコレクタ電極との間でコレクタ電極に隣接する障壁と、障壁の上縁部上のリップ部と、エミッタ電極をクリーニングするために使用されるビードとを絶縁することを含む。特に、ＵＶ光源からのＵＶ光に引き付けられた昆虫によって引き起こされる高電圧アーク発生を防止するために配慮される。従って、本発明のこの実施形態においては、絶縁は、放電を回避するために障壁及びパイロンをキャスト成形するか又は被覆するために使用される。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に関連して種々の実施形態を詳細に開示する以下の説明から明らかになろう。

以下の説明は、当業者が本発明を実施し使用することを可能にするために呈示するものである。説明される実施形態に対して種々の変更を容易に行い得ることは、当業者には明らかであり、また、本明細書で定義される包括的原理は、特許請求の範囲で定められる本発明の技術思想及び範囲から逸脱することなく、他の実施形態及び用途に適用することができる。従って、本発明は、図示される実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理及び特徴に合致する最も広い範囲が与えられるべきである。開示される本発明に対する完全な理解が得られる必要な範囲内で、本出願で引用される全ての特許及び特許出願の明細書及び図面は、引用により本明細書に組み込まれる。

概略的に言えば、出願人らの親出願は、可動部品を用いることなく、空気を搬送し調節するための動電的システムを提供するものである。空気は、イオン化されて適切な量のオゾンを含み、浮遊微小粒子の少なくとも一部を除去するという意味で調節される。親出願で開示された動電的搬送調節装置は、イオン化ユニットを収容するルーバー付又は格子付本体を含む。イオン化ユニットは、一般のＡＣ１１０Ｖを高電圧まで昇圧する高電圧ＤＣインバータと、高電圧ＤＣを受け取り、基本的にはパルスではなく１００％のデューティサイクル（例えば、高電圧ＤＣ）出力を使用することができるが、ピーク間で恐らくは１０ＫＶの高電圧パルスを出力する発生器とを含む。また、イオン化ユニットは、伝導性電極の第１と第２の離間して配置されたアレイを備える電極組立体ユニットを含み、第１のアレイと第２のアレイは、それぞれ、高電圧発生器の正及び負の出力ポートに結合されるのが好ましい。

電極組立体は、好ましくは、容易に製造可能な電極構成の第１及び第２のアレイを使用して形成される。本出願に関連する実施形態においては、第１のアレイは、ワイヤ（又はワイヤ状）電極を含むものであった。第２の電極アレイは、１つ又は２つの後縁表面、及び空気中の粒状物質を収集するために意図的に大きくされた外側表面積を有する「Ｕ」字形又は「Ｌ」字形電極を備えるものであった。好ましい実施形態においては、第１のアレイ電極に対する第２のアレイ電極の有効曲率半径の比率は、少なくとも約２０：１であった。

高電圧パルスは、第１及び第２の電極アレイ間に電界を形成する。この電界は、第１のアレイから第２の電極アレイの方に向かう動電的空気流を作りだし、空気流は、好ましくは正味余剰の負イオン及びオゾンを多く含む。塵粒及び他の好ましくない成分（恐らくは微生物）を含む周囲空気は、格子又はルーバー開口部を通ってハウジングに入り、イオン化された清浄な空気（オゾンを含む）がハウジングの下流側の開口部を通って出る。

塵及び他の粒状物質は、静電気的に第２のアレイ（又はコレクタ）に付着し、出力空気は、実質的にこのような粒状物質がない。更に、搬送調節装置ユニットによって発生されたオゾンは、特定の種類の微生物などを殺すことができ、また、出力空気の匂いを取り除く。好ましくは、搬送装置は、定期的に一気に作動し、例えば、より迅速に環境の匂いを取り除くため、ユーザが高電圧パルス発生器出力を一時的に増大させるよう制御することが可能である。

出願人らの親出願は、極めて堅牢で、クリーニングのために搬送調節装置ユニットからユーザが取り外し可能な第２のアレイ電極ユニットを提供するものであった。この第２のアレイ電極ユニットは、単に上方に摺動させて搬送調節装置ユニットから取り外すことができ、濡れた布できれいに拭いてユニットに戻すことができるものであった。しかしながら場合によっては、電極ユニットを（クリーニングから）まだ濡れている間に搬送調節装置ユニットに戻す場合に、水分溜まりにより第１及び第２の電極アレイ間の抵抗が小さくなり、そこで高電圧アークが発生する可能性がある。

別の問題は、長い間に第１の電極アレイのワイヤ電極が汚れて、細かい灰状物質が付着した層又は被覆が堆積する可能性があることである。第１のアレイ電極上のこの堆積物質は、最終的にはイオン化効率を低下させる恐れがある。更にまた、この堆積被覆は結果として、搬送調節装置ユニットにおいて、ユニットと同じ部屋にいる人々を不快にさせる、５００Ｈｚから５ＫＨｚの可聴振動を発生する可能性がある。

第１の実施形態においては、本発明では、１つ又はそれ以上の薄い可撓性シートのＭＡＬＡＲ（ポリエステルフィルム）又はＫＡＰＴＯＮ（ポリアミド）フィルムタイプの材料が取り外し可能な第２のアレイ電極ユニットの下側部分から延びている。この１つ又は複数のシートは、第１のアレイ電極に面し、通常は第１及び第２のアレイ電極の縦軸に垂直な平面内にある。このようなシート材料は、高電圧絶縁破壊及び高誘電率を有し、高温に耐えることができ、可撓性がある。各第１のアレイ電極に対して、このシートの遠位端にスリットが切られており、第１のアレイの各ワイヤ電極がこのシートのスリットに嵌合するようになる。ユーザが第２の電極アレイを搬送調節装置ユニットから取り外す時には常に、シート状の材料もまた取り外される。しかしながら、取り外し作業においては、シート状の材料も上方に引っ張られ、各ワイヤを取り囲むスリット内縁との間の摩擦によって、第１のアレイ電極のどのような被覆も削り取られる傾向がある。第２のアレイ電極ユニットを搬送調節装置ユニットに再挿入する時には、シートのスリットは、必然的に関連する第１の電極アレイの電極を取り囲む。従って、第２のアレイ電極ユニットが搬送調節装置ユニットから取り外されるか、又は単に搬送調節装置ユニット内で上下に動かした時には常に、第１の電極アレイの電極に対して上下の削り取り作用がある。

任意選択的に、第２のアレイ電極ユニットが完全に挿入された時に第１のアレイ電極から離れてシート材料の遠位端を上方に反らすように、上方に突出する支柱を搬送調節装置ユニットの内側底面に配置することができる。この特徴によって、シート自体が２つの電極アレイ間の抵抗を低下させる可能性が低減される。

現在のところ好ましい実施形態においては、第２のアレイ電極の下端部には、ＭＹＬＡＲ又はＫＡＰＴＯＮタイプの材料のストリップが取り付けられた枢動可能なアームを含むリテーナが取り付けられている。或いは、２つの重なり合うストリップの材料をこのようにして取り付けることができる。各ストリップの遠位端は、スリットを含み、各ストリップ（及びストリップ内のスリット）は、関連するワイヤ電極と自己位置合わせするように配置される。台座は、リテーナのベースから下方に延び、搬送調節装置ユニットに完全に挿入された時に、ユニットのサブフロアの台座開口部に延びる。台座開口部の第１の電極アレイに面する壁は、水平配置から垂直配置まで上方に枢動するようにアーム及び各アーム上のストリップを付勢する。この構成によって、電極アレイ間の抵抗を改善することができる。

更に別の実施形態は、１つ又はそれ以上のビード状の部材が各ワイヤを取り囲み、ワイヤ電極がビード内のチャネルを通過する、第１の電極アレイのワイヤのクリーニング機構を提供する。搬送調節装置ユニットを反転させ、即ち、上下を逆にすると、ビードは、ビードを取り囲むワイヤの長さ方向に摺動し、この作業中に残骸を削り取る。ビードの実施形態は、様々なシートの実施形態のいずれか又は全てと組み合わせて、ユーザが搬送調節装置ユニットの第１の電極アレイのワイヤ電極を安全にクリーニングすることを可能にする機構を提供することができる。

更に、本明細書を検討すれば明らかであるように、本発明の種々の実施形態は、ビードとビード持ち上げアームとを含み、このアームは、ビード及びコレクタ電極の両方に作動的に関連付けられる。コレクタ電極がクリーニングのために取り外されると、ビード持ち上げアームはビードと係合して、エミッタ電極をクリーニングするためにエミッタ電極に沿って上方にビードを付勢するようにする。コレクタ電極がハウジングから取り外されると、ビード持ち上げアームがビードから係合解除されることにより、ビードがエミッタ電極の底部に落ちることができる。コレクタ電極がハウジングに再挿入されると、ビード持ち上げアームはビードと再係合し、ビードはこの時点ではエミッタ電極の底部に位置する。

図２Ａ及び図２Ｂでは、ハウジング１０２は後部に位置する吸気口又はルーバー１０４を含む、動電的搬送調節装置システム１００が示されている。更に、ハウジング１０２は、前側の側部に位置する排気口１０６、及びベース台座１０８を含む。搬送装置ハウジングの内部には、スイッチＳ１を使用して通電可能又は励起可能な電源によって電力が供給されるイオン発生ユニット１６０がある。適切な電源には、例えば、ＡＣ／ＤＣ電源が含まれる。イオン発生ユニット１６０は、本発明の動作において、周囲空気以外は搬送装置ハウジング越しに必要なものは何もないという点で内蔵式であり、外部動作電位が節約される。

ハウジング１０２の上面は、電極組立体２２０内の電極２４２の第２のアレイ２４０に取り付けられた、ユーザによって持ち上げ可能なハンドル部材１１２を含む。また、電極組立体２２０は、単一のワイヤ又はワイヤ状電極２３２として本明細書で示される電極２３０の第１のアレイを備える。図示される実施形態においては、ハンドル形態の持ち上げ部材１１２によって、ユーザは、第１の電極アレイ２３０をユニット１００内に残したまま、第２のアレイ電極２４０を持ち上げることができ、所望であればユニット１００から取り出すことができる。図２Ｂにおいては、第２のアレイ電極２４２の下端部は、ベース部材１１３に接続されており、このベース部材１１３は、ハンドル部材１１２がユーザによって上方又は下方に移動される場合には常に、第１の電極アレイ電極（本明細書では電極２３２）をクリーニングするための機構５００に取り付けられている。図５Ａから図７Ｅは、以下で説明するが、第１の電極アレイ２３０内のワイヤ又はワイヤ状電極２３２をクリーニングするため、及び、若干の水分がユニット１００の下部内部に溜まることが許容されている場合でも第１及び第２の電極アレイ２３０、２４０間で高い抵抗を維持するための様々な機構５００に関する更なる詳細が与えられている。

電極の第１及び第２のアレイは、図３で最も良く分かるように、イオン発生ユニット１６０の出力端末の間で直列に結合されている。ハンドル１１２を持ち上げることができるので、クリーニング、及び必要であれば交換を目的として、電極組立体を備える電極に容易にアクセスすることができる。

図２Ａ及び図２Ｂに示す本発明の全体形状は、例証を目的として提供されている。本発明の範囲から逸脱することなく、他の形状を用いてもよい。１つの実施形態の上下の高さは恐らくは１ｍ、左右の幅は恐らくは１５ｃｍ、前後の奥行きは恐らくは１０ｃｍであるが、勿論、他の寸法及び形状を用いてもよい。ルーバー付構造によって、経済的なハウジング構成で十分な入口及び出口通気が得られる。第２のアレイ電極に対する位置以外は、通気口１０４と１０６との間で現実的に区別される必要はなく、実際には共通の通気口を使用することができる。これらの通気口は、周囲空気の十分な流れをユニット１００内に引き込み、又は提供することができ、並びに安全な量のオゾン（Ｏ₃）を含むイオン化された空気の十分な流れがユニット１００から流出するように確実に機能する。

以下に説明するように、ユニット１００がＳ１により通電されると、イオン発生器１６０による高電圧出力によって第１の電極アレイでイオンが生成され、このイオンは、第２の電極アレイに引き付けられる。「ＩＮ」から「ＯＵＴ」の方向へのイオンの移動は、空気分子を搬送し、その結果、動電的にイオン化された空気の流出を生成する。図２Ａ及び図２Ｂの「ＩＮ」という表示は、粒状物質６０を有する空気の取り入れを示す。図中の「ＯＵＴ」という表示は、第２のアレイ電極の表面に静電気的に付着する粒状物質が実質的にない清浄化された空気の流出を示す。イオン化された空気流を発生させるプロセスにおいては、安全な量のオゾン（Ｏ₃）が有利に生成される。検出可能な電磁放射線を低減するためにハウジング１０２の内面に静電シールドを設けるのが望ましい場合がある。例えば、金属シールドをハウジング内に配置することができ、又は、このような放射線を低減するために、ハウジング内部の一部を金属塗装により被覆することができる。

図３で最もよく分かるように、イオン発生ユニット１６０は、高電圧発生ユニット１７０と生の交流電圧（例えば、ＡＣ１１７Ｖ）を直流（ＤＣ）電圧に変換する回路１８０とを含む。回路１８０は、好ましくは、発生ユニット１７０の出力電圧（この制御は２００で示されるスイッチＳ２を用いて変更される）の波形及び／又はデューティサイクルを制御する回路を含む。また、回路１８０は、好ましくは、一時的に増大された出力オゾンを一気に増大させる、スイッチＳ３（図示せず）に結合されたパルスモード構成要素を含む。また、回路１８０は、タイマー回路と、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの視覚インジケータを含むことができる。ＬＥＤ又は他のインジケータ（所望の場合には、可聴インジケータ）は、イオン発生中に信号を送る。タイマーは、ある所定時間、例えば、３０分が過ぎると自動的にイオン及び／又はオゾンの発生を停止することができる。

図３に示すように、高電圧発生ユニット１７０は、低電圧パルスを例えば、サイリスタなどの電子スイッチ２００に出力する恐らくは２０ＫＨｚ周波数の低電圧発振器回路１９０を備えることが好ましい。スイッチ２００は、低電圧パルスを昇圧変圧器Ｔ１の入力巻線に切り替え可能に結合する。Ｔ１の二次巻線は、高電圧パルスを出力する高電圧乗算回路２１０に結合される。好ましくは、高電圧パルス発生器１７０及び回路１８０を備える回路及び構成要素は、ハウジング１０２内に取り付けられるプリント回路基板上で作製される。所望であれば、外部オーディオ入力（例えば、ステレオチューナから）を適切に発振器１９０に結合して、ユニット１６０によって生成される動的空気流を音響的に変調することができる。結果として得られるのは、出力としての空気流が音響入力信号に従って人間の耳に聞こえる静電的ラウドスピーカである。更に、出力空気流は、依然としてイオン及びオゾンを含む。

好ましくは、高電圧発生器１７０からの出力パルスは、ピーク間電圧の恐らくは半分の有効ＤＣオフセットを有するピーク間で少なくとも１０ＫＶであり、恐らくは２０ＫＨｚの周波数を有する。好ましくは、パルス列出力は、バッテリ寿命を助長させることになる恐らくは１０％のデューティサイクルを有する。勿論、代わりに、異なるピーク間振幅、ＤＣオフセット、パルス列波形、デューティサイクル、及び／又は反復周波数を使用することができる。実際には、バッテリ寿命が短くなるが、１００％パルス列（例えば、本質的にはＤＣ高電圧）を使用してもよい。従って、発生ユニット１７０は、高電圧パルス発生器と呼ぶことができる。

発振周波数は、特に重要ではないが、少なくとも約２０ＫＨｚの周波数は人間には聞こえないので好適である。ペットがユニット１００と同じ部屋にいる場合には、ペットを不快にさせず、及び／又はペットが吠えないようにするために、更に高い動作周波数を利用することが望ましい場合がある。図５Ａから図６Ｅに関して上述したように、可聴発振の可能性を低減するために、第１の電極アレイ２３０の要素２３２をクリーニングするための少なくとも１つの機構を含むことが望ましい。

高電圧パルス発生ユニット１７０からの出力は、第１の電極アレイ２３０及び第２の電極アレイ２４０を備える電極組立体２２０に結合される。ユニット１７０は、ＤＣ／ＤＣ高電圧発生器として機能し、電極組立体２２０に入力される高電圧パルスを出力するための他の回路及び／又は技術を用いて実施することができる。

図３の実施形態においては、ユニット１７０の正の出力端子は、第１の電極アレイ２３０に結合され、負の出力端子は、第２の電極アレイ２４０に結合される。この結合極性は、望ましくない可聴電極振動すなわちハムを最小限に抑えることを含めて、十分に機能することが分かっている。第１の電極アレイから第２の電極アレイの方に向かう、静電的な空気流が生成される。（この流れは、図では「ＯＵＴ」で示されている）従って、電極組立体２２０は、第２の電極アレイ２４０がＯＵＴ通気口の近傍にあり、かつ第１の電極アレイ２３０がＩＮ通気口の近傍にあるように搬送装置システム１００内に搭載される。

高電圧パルス発生器１７０からの電圧又はパルスが第１の電極アレイ２３０と第２電極アレイ２４０にわたって結合されると、プラズマ状の電界が第１のアレイ２３０の電極２３２を取り囲むように形成されると考えられている。この電界は、第１及び第２の電極アレイ間の周囲空気をイオン化して、第２のアレイに向けて移動する「ＯＵＴ」の空気流をもたらす。ＩＮの流れは通気口１０４を介して入り、ＯＵＴの流れは通気口１０６を介して出ることが理解される。

オゾン及びイオンは、本質的に第１のアレイに結合された発生器１７０による電位に応じて、第１のアレイ電極２３２によって同時に発生すると考えられている。オゾン発生量は、第１のアレイの電位を増減することによって増減することができる。反対の極性の電位を第２のアレイ電極２４２に結合すると、本質的に第１のアレイで発生するイオンの動きが促進され、図中の「ＯＵＴ」で示された空気流が生成される。イオンが第２の電極アレイの方に移動すると、空気の分子を第２の電極アレイの方に押しやり、すなわち移動すると考えられる。この動きの相対速度は、第１のアレイの電位に対して第２の電極アレイの電位を低くすることによって増大させることができる。

例えば、＋１０ＫＶが第１のアレイ電極に印加され、第２のアレイ電極に電位が印加されなかった場合、イオン（正味電荷が正）の雲が、第１の電極アレイ近傍に形成されることになる。更に、相対的に高い１０ＫＶの電位によって、かなりのオゾンが生成されることになる。相対的に負の電位を第２のアレイ電極に結合することによって、移動中のイオンの運動量が保存されるので、正味放出イオンによって移動される気団速度が大きくなる。

一方、同一の有効流出（ＯＵＴ）速度を維持するがオゾン発生を少なくすることが望ましい場合には、例示的な１０ＫＶ電位は、電極アレイ間で分割することができる。例えば、発生器１７０は、＋４ＫＶ（又は他のある値）を第１のアレイ電極に供給し、−６ＫＶ（又は他のある値）を第２のアレイ電極に供給することができる。この実施例においては、＋４ＫＶと−６ＫＶは接地に対して測定されるものと理解される。当然のことながら、ユニット１００は、安全な量のオゾンを出力するように作動することが望ましい。従って、高電圧は、第１のアレイ電極に印加される約＋４ＫＶと、第２のアレイ電極に印加される−６ＫＶとで分割されることが好ましい。

上述のように、好ましくは、流出（ＯＵＴ）は、流出に晒される細菌、微生物、及び他の生物（疑似生物）を破壊又は実質的に変質させることができる安全な量のオゾン（Ｏ₃）を含む。従って、スイッチＳ１が閉じられてバッテリＢ１が十分な作動電位を有する場合、高電圧パルス発生ユニット１７０からのパルスによってイオン化された空気及びオゾンの流出（ＯＵＴ）が生成される。スイッチＳ１が閉じられると、ＬＥＤはイオン化中に視覚的に信号を送出する。

好ましくは、ユニット１００の動作パラメータは製造中に設定され、ユーザは調整可能ではない。例えば、パルス発生ユニット１７０によって発生される高電圧パルスのピーク間出力電圧及び／又はデューティサイクルを大きくすると、空気流量、イオン含有量、及びオゾン含有量を増大させることができる。１つの実施形態においては、出力流量は、約２００フィート／分、イオン含有量は約２，０００，０００／ｃｃ、及びオゾン含有量は約４０ｐｐｂ（周囲環境）から恐らくは２，０００ｐｐｂ（周囲環境）である。Ｒ２／Ｒ１の比率を約２０：１より低くなるよう低減すると、第１及び第２の電極アレイ間に結合された高電圧パルスのピーク間電圧及び／又はデューティサイクルが低下すると共に、流量が小さくなる。

実際には、ユニット１００は、室内に配置されて、通常はＡＣ１１７Ｖの動作電位の適切な発生源に接続される。スイッチＳ１が通電されると、イオン化ユニット１６０は、出口通気口１５０を介してイオン化された空気と好ましくはいくらかのオゾンを放出する。空気流は、イオン及びオゾンと結合されると、室内の空気を新鮮にし、オゾンは、特定の匂い、細菌、微生物などの望ましくない影響を有利に破壊又は少なくとも低減することができる。空気流は、実際には、ユニット１００内には意図的に可動部品がないという点において動電的に生成される。（上述のように、ある程度の機械的な振動が電極内に発生する可能性がある）図４Ａに関して以下に説明するように、ユニット１００は、正味余剰の負イオンが正イオンよりも健康に有利であると考えられるので、これらのイオンを出力することが望ましい。

本発明の様々な態様を全般的に説明したが、電極組立体２２０の様々な実施形態について次に説明する。様々な実施形態においては、電極組立体２２０は、少なくとも１つの電極２３２の第１のアレイ２３０を備え、好ましくは少なくとも１つの電極２４２の第２の電極アレイ２４０を更に備える。当然のことながら、電極２３２及び２４２の材料は、導電性があり、高電圧の印加による腐食の影響から回復し易く、更に、クリーニングされることができるように十分強固であるべきである。

本明細書で説明されることになる様々な電極組立体の実施形態においては、第１の電極アレイ２３０の電極２３２は、タングステンで作られるのが好ましい。タングステンは、クリーニングに耐えるのに十分堅牢であり、イオン化に起因する絶縁破壊を遅らせる高い融点を有し、及び効果的なイオン化を助長するように思われる粗い外表面を有する。一方、電極２４２は、望ましくない点間放射を最小限に抑えるために高度に研磨された外表面を有することが好ましい。従って、電極２４２は、好ましくは、ステンレス鋼、真鍮、他の材料の中から製造される。また、電極２３２の研磨面は、電極のクリーニングのしやすさを助長する。

上述のＬｅｅによって開示された従来技術の電極とは対照的に、ユニット１００に使用される電極２３２及び２４２は、軽量で、製造が容易で、大量生産に適している。更に、本明細書で説明される電極２３２及び２４２は、イオン化された空気を更に効果的に発生させ、及び安全な量のオゾンＯ₃の生成を助長するものである。

ユニット１００においては、高電圧パルス発生器１７０は、第１の電極アレイ２３０と第２の電極アレイ２４０との間に結合されている。高電圧パルスは、第１のアレイから第２の電極アレイへの方向（「ＯＵＴ」で表した白抜きの矢印で本明細書に表示されている）に移動するイオン化された空気流を生成する。従って、電極２３２は、放出電極と呼ぶことができ、電極２４２は、コレクタ電極と呼ぶことができる。この流出は、有利には、安全な量のＯ₃を含み、通気口１０６を介してユニット１００から出る。

高電圧パルス発生器の正の出力端子又はポートは電極２３２に結合され、負の出力端子又はポートは電極２４２に結合されるのが好ましい。放出されたイオンの正味極性は正であり、例えば、負のイオンよりも正のイオンの方がより多く放出されると考えられている。いずれの場合でも、好適な電極組立体の電気的結合によって、反対の極性（例えば、正と負の出力ポート接続を入れ替える）と対照する電極２３２からの可聴ハムが最小限に抑えられる。

しかしながら、正のイオンの発生は結果として比較的静かな空気流の助けとなるが、健康上の観点からは、出力空気流は、正イオンではなく負イオンが豊富であることが望ましい。しかしながら、幾つかの実施形態においては、高電圧パルス発生器の１つのポート（好ましくは負のポート）は、実際には周囲空気とすることができることが知られている。従って、第２の電極アレイ内の電極は、ワイヤを使用して高電圧パルス発生器に接続する必要はない。それでも尚、第２のアレイ電極と高電圧パルス発生器の１つの出力ポートとの間には、この例では、周囲空気を介した「効果的な接続」があることになる。

次に、図４Ａ及び図４Ｂの実施形態を参照すると、電極組立体２２０は、ワイヤ電極２３２の第１のアレイ２３０と、ほぼ「Ｕ」字形の電極２４２の第２のアレイ２４０とを備える。第１のアレイを備える番号Ｎ１の電極は、第２のアレイを備える番号Ｎ２の電極に対して１つだけ異なるものとすることができる。図示される実施形態の多くでは、Ｎ２＞Ｎ１である。しかしながら、所望であれば、図４Ａにおいて、Ｎ１＞Ｎ２、例えば、電極２４２が４つであるのに対して電極２３２が５つであるように、追加の第１の電極２３２をアレイ２３０の出力端部に追加することができる。

電極２３２は、好ましくはタングステンワイヤの長さであり、一方、電極２４２は金属シート、好ましくはステンレス鋼で形成されるが、真鍮又は他の金属シートを使用することができる。金属シートは、中空の細長い「Ｕ」字形電極２４２の側部領域２４４及び球状ノーズ領域２４６を定めるように容易に形成される。図４Ａは第２のアレイ２４０の４つの電極２４２と、第１のアレイ２３０の３つの電極２３２を示しているが、上述のように、各アレイで他の数の電極を使用することができ、図示のように対称的に千鳥形構成を保持するのが好ましい。図４Ａでは、流入（ＩＮ）空気内には粒状物質６０が存在しているが、流出（ＯＵＴ）空気には粒状物質は実質的に存在せず、第２のアレイ電極（図４Ｂを参照）によって得られる好ましい大きな表面積に付着されるのが分かる。

図４Ｂで最もよく分かるように、アレイ間の離間した構成は千鳥形であり、各第１のアレイ電極２３２が、２つの第２のアレイ電極２４２から実質的に等距離であるようになっている。この対称的な千鳥形は、特に効率的な電極配置であることが分かっている。好ましくは千鳥形配列は、隣接する電極２３２又は隣接する電極２４２が、それぞれ一定の距離、Ｙ１とＹ２で離間しているという点で対称的である。しかしながら、非対称的な構成も使用することができるが、イオン放出量及び空気流は、減少する可能性があろう。また、電極２３２及び２４２の数は、図示されているものとは異なっていてもよいことは理解される。

図４Ａでは、通常、寸法は以下の通りであり、すなわち、電極２３２の直径は約０．０８ｍｍ、距離Ｙ１及びＹ２は各々約１６ｍｍ、距離Ｘ１は約１６ｍｍ、距離Ｌは約２０ｍｍ、電極高さＺ１及びＺ２は各々約１ｍである。電極２４２の幅Ｗは、約４ｍｍであり、電極２４２が形成される材料の厚みは約０．５ｍｍである。勿論、他の寸法及び形状を使用することもできる。電極２３２は、所望の高電圧電界を確立するのに役立つよう、直径を小さくすることができる。一方、電極２３２（並びに電極２４２）は直径に関係なく、時々のクリーニングに耐えるよう十分に堅牢であることが期待される。

第１のアレイ２３０の電極２３２は、導体２３４によって高電圧パルス発生器１７０の第１の（好ましくは正の）出力ポートに結合され、第２のアレイ２４０の電極２４２は、導体２４４によって発生器１７０の第２の（好ましくは負の）出力ポートに結合される。当業者であれば理解されるように、様々な電極の他の位置を用いて導体２３４又は２４４との電気的接続を行うことができる。従って、例証として図４Ｂは、球状の端部２４６の内部の幾つかの電極２４２と接続する導体２４４を示しているが、他の電極２４２は、電極の他の場所で導体２４４と電気的接続を行う。また、様々な電極２４２との電気的接続は、流出空気流の実質的な損傷が生じないことを条件として、電極外表面上で行うことができる。

（図２Ｂに示すように）ユニット１００からの電極組立体の取り外しを容易にするために、様々な電極の下端部は、ワイヤ又は他の導体２３４又は２４４の結合部分に当接して嵌合するように構成することができる。例えば、電極アレイ２２０がユニット１００のハウジング１０２に完全に挿入された時に様々な電極の自由端が嵌合する導体２３４及び２４４に「カップ状」部材を取り付けることができる。

電極２３２の有効電界放射領域と電極２４２の最も近い有効領域の比率は、少なくとも約１５：１であり、好ましくは少なくとも２０：１である。従って、図４Ａ及び図４Ｂの実施形態においては、比率Ｒ２／Ｒ１≒２ｍｍ／０．０４ｍｍ≒５０：１である。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく他の比率を使用することができる。

本明細書で説明されることになるこの実施形態及び他の実施形態においては、イオン化は、第１の電極アレイ２３０の小さい電極２３２で生じるようであり、オゾン生成は、高電圧アーク発生に応じて発生する。例えば、高電圧パルス発生器１７０からのパルスのピーク間電圧振幅及び／又はデューティサイクルを大きくすると、イオン化された空気の出力流のオゾン含有量を増大させることができる。所望であれば、ユーザ制御Ｓ２を使用して、振幅及び／又はデューティサイクルを（同じ方法で）変えることによってオゾン含有量を若干変えることができる。このような制御を達成するための特定の回路は、当該技術分野では公知であるので、本明細書では詳細な説明は必要ではない。

図４Ａ及び図４Ｂでは、好ましくは第２のアレイ２４０電極と同じ電位に電気的に結合された少なくとも１つの出力制御電極２４３が含まれることに留意されたい。電極２４２は、側面外形が先が尖った形状、例えば三角形を定めるのが好ましい。電極２４３上の尖った先端は、実質的に負のイオンを発生させる（電極が相対的に負の高電位に結合されていることによる）。これらの負のイオンによって、他の場合には出力空気流に存在する余分な正のイオンが中和され、ＯＵＴの流れが負の正味電荷を有するようにされる。電極２４３は、ステンレス鋼、銅、又は他の導体であり、ベースでは恐らくは２０ｍｍの高さと約１２ｍｍの幅であることが好ましい。

先が尖った電極２４３の別の利点は、これらをユニット１００のハウジング内に固定的に取り付けることができ、従って、ユニットをクリーニングする時に人の手が簡単には届かないことである。そうでない場合には、電極２４３の尖った先端は容易に切断することができる。１つの電極２４３を含むことにより、十分な数の出力の負のイオンを提供するのには十分であることが分かっているが、このような電極を更に多く含んでもよい。

図４Ａ及び図４Ｃの実施形態においては、各「Ｕ」字形の電極２４２は、イオン化された空気及びＯ₃の流出の効率的な動的搬送を促進する２つの後縁を有する。先が尖った電極領域２４３’の後縁の少なくとも１つの部分に含まれていることに留意されたい。電極領域２３４’は、図４Ａ及び図４Ｂに関して説明されたのと同じ方法で、負のイオンの出力の促進を助長するものである。しかしながら、堆積した粒状物質を取り除くために布などを用いて電極２４２を拭いた時に、ユーザが怪我をする可能性が高くなることに留意されたい。図４Ｃ及び後続の図においては、粒状物質は、図示しやすいように省略されている。しかしながら、図２Ａから図４Ｂに図示されたものを見ると、粒状物質は、流入空気に存在することになり、流出空気には実質的にないことになる。上述のように、粒状物質６０は通常、電極２４２の表面領域に静電的に凝結するものである。図４Ｃに示すように、電気的接続が電極アレイ上のどこで行われるかは比較的重要ではない。従って、第１のアレイの電極２３２は、底部区域で互いに接続された状態で図示されており、一方、第２のアレイの電極２４２は、中間区域で互いに接続された状態で図示されている。両アレイは、２つ以上の区域、例えば、頂部及び底部で互いに接続することができる。ワイヤ又はストリップ或いは他の相互接続機構が、第２のアレイ電極２４２の頂部又は底部或いは外周部に配置されると、気流状の空気の動きの妨害が最小限に抑えられる。

図４Ｃ及び図４Ｄの実施形態では、電極２４２の先端を若干切り取ったものが示されている点に留意されたい。図４Ｂの実施形態での寸法Ｌは約２０ｍｍであったが、図４Ｃでは、Ｌは、約８ｍｍに短縮されている。図４Ｃの他の寸法は、図４Ａ及び図４Ｂで述べたものと同一であるのが好ましい。図４Ｃ及び図４Ｄでは、電極２４２の後縁上の点状の区域２４３を含むと、イオン化された空気流の効率的な発生が更に助長されるようである。図４Ｃの第２の電極アレイ２４０の構成は、後縁の外形が短くなっている点で、図４Ａ及び図４Ｂの構成よりも堅牢なものとすることができることは理解されるであろう。上述のように、第１及び第２の電極アレイの対称的な千鳥形外形は、図４Ｃの構成としては好適なものである。

図４Ｄの実施形態においては、最も外側の第２の電極は、２４２−１及び２４２−２で示されているが、実質的には最も外側の後縁を有していない。図４Ｄの寸法Ｌは、好ましくは約３ｍｍであり、他の寸法は、図４Ａ及び図４Ｂの構成において上述したようにすることができる。この場合も同様に、図４Ｄの実施形態におけるＲ２／Ｒ１の比率は、約２０：１を越えるのが好ましい。

図４Ｅ及び図４Ｆは、第１の電極アレイが単一のワイヤ電極２３２を備え、第２の電極アレイが断面でＬ字形に曲がった一対の電極２４２を備える電極組立体２２０の別の実施形態を示している。一般的な寸法は、上述の種々の実施形態について述べたものとは異なるが、Ｘ１≒１２ｍｍ、Ｙ１≒６ｍｍ、Ｙ２≒５ｍｍ、Ｌ１≒３ｍｍである。有効Ｒ２／Ｒ１の比率は、同様に約２０：１より大きい。図４Ｅ及び図４Ｆの組立体２２０を備える電極の数が少ないほど、構造上の経済性及びクリーニングの容易さは促進されるが、勿論、２つ以上の電極２３２、及び３つ以上の電極２４２を用いてもよい。この実施形態は、やはり、上述の千鳥形の対称形を組み込んでおり、電極２３３は、２つの電極２４２から等距離にある。

次に図５Ａを参照すると、電極クリーニング機構５００の第１の実施形態が示されている。図示された実施形態においては、機構５００は、ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＭｙｌａｒ７又はＫａｐｔｏｎ７といったポリエステル又はポリアミドフィルムなどの絶縁材料、或いは他の高電圧高温度の耐絶縁破壊性の材料から成る、恐らくはシート厚みが０．１ｍｍ程度の可撓性シート５１５を備える。シート５１５は、第２の電極アレイ２４０の下端部に固定されたベース１１３又は他の機構に一端が取り付けられる。シート５１５は、ベース１１３から第１の電極アレイ２３０電極２３２の位置に向かってこれを超えて延びるか又は突出する。図５Ａのシート５１５の全体の突出長は、第２のアレイ２４０のベース１１３と第１のアレイ２３０の電極２３２の位置間の距離スパンにわたる十分な長さとなる。このスパン距離は、電極アレイ構成に左右されることになるが、通常は数インチ程度となる。クリーニング機構５００の遠位端は、電極２３２の位置を若干（恐らくは０．５インチ）超えて延びるのが好ましい。図５Ａ及び図５Ｃに示すように、クリーニング機構５００の遠位端、例えば、電極２３２に最も近傍の縁部は、電極２３２の位置に対応するスロット５１０を有して形成される。好ましくはスロットの内方端は、小さな円５２０を形成しており、可撓性を促進することができる。

電極クリーニング機構５００のシート又はストリップ５１５及びスロット５１０の構成は、第１の電極アレイ２３０のワイヤ又はワイヤ状の各電極２３２が、対応するスロット５１０内にぴったりと摩擦によって嵌合するようになっている。図５Ａ及び図５Ｃに示すように、複数のスロット５１０を含む単一のシートの代わりに、クリーニング機構５００の個別のシート又はストリップ５１５を設けることができ、各ストリップの遠位端は、関連するワイヤ電極２３２を取り囲むスロットを有する。図５Ｂ及び図５Ｃでは、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５は、第２の電極アレイ２４０のベース部分１１３から突出するペグ１１７に取り付けることができる穴１１９を備えて形成される点に留意されたい。勿論、例えば、接着剤、両面テープ、アレイ２４０と面するシート縁部をベース部材１１３の水平スロット又は突起に挿入すること、などを含む他の取付け機構を使用することができる。

図５Ａは、恐らくは、ユーザが電極２４２の表面から粒状物質を取り除くためにアレイ２４０を取り外すことを意図して、上方に移動されるプロセスにおける第２の電極アレイ２４０を示している。アレイ２４０が上方（又は下方に）移動すると、シート又はストリップ５１５のクリーニング機構５００もまた上方に（又は下方に）移動する点に留意されたい。アレイ２４０のこの垂直方向の移動はクリーニング機構５００、即ちシート又はストリップ５１５の垂直方向の移動をもたらし、これにより電極２３２の外表面が関連するスロット５１０の内面に当たって削り取られる。図５Ａは、例えば、クリーニング機構５００の上方にあるワイヤ２３２上の残骸及び他の堆積物６１２（ｘで図示）を示す。アレイ２４０及びクリーニング機構５００が上方に移動すると、残骸６１２がワイヤ電極から削り取られて下方に落ちる（ユニット１００が再度組み立てられて電源が投入されると、粒状物質として蒸発又は収集される）。従って、図５Ａのクリーニング機構５００の下方にある電極２３２の外表面は、同じ電極でクリーニング機構５００の上方にある、削り取り動作がまだ行われていない表面よりもきれいな状態で示されている。

ユーザが、ユニット１００から過大な騒音又はうなり音が出ているのを聞きつけた場合には、単にユニットの電源を切って、アレイ２４０（従って、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５）を上下に摺動（図５Ａで上向き／下向き矢印で示すように）させて、第１の電極アレイ内のワイヤ電極を削り取ることができる。この方法は、ワイヤ電極を損傷することなく、ユーザは必要に応じてクリーニングを行うことができる。

上述のように、ユーザは、クリーニングを行うために第２の電極アレイ２４０を取り外すことができる（従って、クリーニング機構５００も取り外され、これによって上方への垂直な経路で電極２３２が削り取られることになる）。ユーザが電極２４２を水でクリーニングして、初めにアレイ２４０を完全に乾燥させずに第２のアレイ２４０をユニット１００に戻した場合、ユニット１００内の水平配置部材５５０の上表面に水分が形成される恐れがある。従って、図５Ｂに示すように、アレイ２４０がユニット１００に完全に挿入された時に、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５の遠位部分が上方に反るように、上方突出ベーン５６０を各電極２３２のベース近傍に配置することが好ましい。クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５が、公称上約９０°の角度θを定めるようになる場合、ベース１１３がユニット１００に完全に挿入されると角度θは増大して０°に近づき、例えばシートはほぼ垂直上方に伸びるようになる。所望であれば、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５の一部は、ＭＹＬＡＲ又は上記で特定された他の材料の適切なフィルムの２つ又はそれ以上の層を積層することによって剛性をより高めることができる。例えば、図５Ｂのストリップ５１５の遠位先端は、１つの層の厚みとすることができ、一方、電極２４２に最も近いストリップの長さの半分程度を、追加層或いはＭＹＬＡＲ又は上記に特定された他の材料のようなフィルムの２つを用いて剛性を高めることができる。

図５Ｂの構成において突出ベーン５６０を含むことは、有利には、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５と電極２３２との間の物理的な接触を分断するものであり、従って、第１及び第２の電極アレイ２３０、２４０間で高オームインピーダンスが保持される傾向となる。図５Ａから図５Ｄの実施形態は、有利には、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５を上方に、本質的には電極２３２に平行に枢動させて、第１及び第２の電極アレイ間での高インピーダンスの維持を促進させるのに役立つ。図５Ｂにおいて、空気ギャップ５１３は、クリーニング機構５００或いはシート又はストリップ５１５のスリット入り遠位先端の上方への反りに起因して生じる点に留意されたい。

図６Ａにおいては、第２のアレイ電極２４２の下側縁部は、ピボット軸６８７回りに枢動することができるアーム６７７が突出するベース部材１１３によって保持されている。好ましくは、軸６８７は、アーム６７７を水平な配置、例えば、θ≒９０°に付勢する。アーム６４５は、ベース部材１１３の長手方向軸線から突出し、以下で説明される部材５５０内に形成された開口部６５５内でベース部材１１３の自己整列を促進する。ベース部材１１３及びアーム６７７は、高電圧絶縁破壊を示し且つ高温に耐えることができる材料から形成されるのが好ましい。セラミックは、好適な材料であるが（コスト及び重量を考慮しなかった場合）、同様に特定のプラスチックも使用することができる。各アーム６７７の取り付けられない先端は、Ｍａｌａｒ７、Ｋａｐｔｏｎ７又は類似の材料などのポリエステル又はポリアミドフィルムのシート又はストリップ５１５において終端し、このシート又はストリップ５１５の遠位先端はスロット５１０で終端する。枢動可能なアーム６７７及びシート又はストリップ５１５は、各スロット５１０が第１のアレイ２３０のワイヤ又はワイヤ状の電極２３２と自己整列するように配置されることが分かる。電極２３２は、搬送調節装置ユニットのハウジングの内側底部の脚５６５から延びるベース部材５５０上のパイロン６２７から延びるのが好ましい。第１及び第２の電極アレイ間で高インピーダンスを更に維持しやすいように、ベース部材５５０は、障壁６６５と、上方に延びるベーン６７５とを含むのが好ましい。ベーン６７５、パイロン６２７、及び障壁６６５は、２つの電極の構成に応じて上方に恐らくは１インチ程度延び、また、例えば、セラミック又は特定のプラスチックなどの高電圧絶縁破壊を示し且つ高温に耐えることができる材料から、例えばキャスト成形によって一体的に形成することができる。

図６Ａで最もよく分かるように、ベース部材５５０は、第２の電極アレイベース部材１１３の下側部分を受けるような大きさにされた開口部６５５を含む。図６Ａ及び図６Ｂにおいては、アーム６７７及び金属シート５１５は、角度θ≒９０°で軸６８７回りにベース部材１１３から枢動するように示されている。この配置では、電極２３２は、各シート材部材５１５の遠位先端に形成されたスロット５１０内にあることになる。

クリーニングのためにユーザが第２の電極アレイ２４０を搬送調節装置ユニットから完全に取り外したと仮定し、また、図６Ａ及び図６Ｂはユニットに再挿入されているアレイ２４０を示していると仮定する。ピボット軸６８７に付随するコイル状バネ又は他の付勢機構は、ユーザがアレイ２４０をユニット１００に挿入した時にはアーム６７７をほぼθ＝９０°に付勢することになる。側部突出部６４５は、各ワイヤ又はワイヤ状電極２３２がアーム６７７上のシート又はストリップ５１５のスロット内に係合されるようにベース部材１１３が適切に整列するのを助ける。ユーザがアレイ２４０をユニット１００内に下方に摺動させると、スロット５１０の両側のシート又はストリップ５１５の部分と、本質的にスロット内に捕捉される電極２３２の外表面との間で削り取り動作が行われることになる。この摩擦は、電極２３２の表面に形成された残骸又は堆積物を取り除くのを促進することになる。ユーザは、アレイ２４０を上下に摺動させて、残骸又は堆積物を素子２３２から除去することを更に助長することができる。

図６Ｃにおいては、ユーザは、アレイ２４０を下方に摺動させてユニット１００内にほぼ完全に入れたところである。示されている実施形態においては、ベース部材２３２の最下部が部材５５０の平らな表面より恐らくは１インチ程度上にあるときに、ベーン６７５の上方縁部は、突出部アーム６７７の下側表面区域に突き当たる。その結果、角度θが小さくなるように、アーム６７７及び取り付けられたスリット付きシート又はストリップ５１５を枢動させることになる。図６Ｃに示す配置においては、θ≒４５°であり、関連する電極２３２とのスリット接触は、もはや行われない。

図６Ｄにおいては、ユーザは、アレイ２４０を下方に堅固に付勢して完全に搬送調節装置ユニット１００内に入れている。この配置においては、部材１１３の突出している最下側部は、ベース部材５５０の開口部６５５に入り始める（図６Ａを参照）と、部材５５０の内壁６５７部分間の接触で各アーム６７７を付勢して、完全に上方（例えば、θ≒０°）に枢動する。それ故に、図６Ｄに示す完全に挿入された配置では、各スリット電極クリーニング部材５１５は、関連する電極２３２に平行で上方に回転する。従って、アーム６７７及び部材５１５は、いずれも第１及び第２の電極アレイ２３０、２４０間のインピーダンスを小さくするものではない。更に、ベーン６７５及び障壁６６５が存在することは、高インピーダンスを更に助長する。
このようにして、図５Ａから図６Ｄに示す実施形態は、搬送調節装置ユニット内のワイヤ又はワイヤ状電極のクリーニング機構に関する他の構成を示すものである。

次に図７Ａから図７Ｅを参照すると、搬送調節装置ユニット内の第１の電極アレイ２３０のワイヤ電極２３２の外表面から堆積物をクリーニングするための様々なビード状機構が示されている。図７Ａにおいては、対称的なビード６００が、第１の電極アレイの製造時にビードチャネル６１０を通過するワイヤ要素２３２を取り囲むように示されている。ビード６００は、例えば、セラミック又はガラスなどの、高温及び高電圧に耐えることができ、炭化する可能性のない材料から製造される。金属製のビードも機能するであろうが、導電性ビード材料は、第１及び第２の電極アレイを分離する抵抗経路を若干（例えば、金属製ビードの約半径分だけ）小さくする傾向がある。図７Ａにおいては、電極２３２上の残骸及び堆積物６１２は、「ｘ」で示されている。図７Ａにおいて、ビード６００は、ワイヤ２３２に対して矢印によって示されている方向に移動している。このような動きは、ユーザがユニット１００を反転させる、例えば、ユニットをさかさまにすることから生じる可能性がある。ビード６００が矢印の方向に摺動すると、残骸及び堆積物６１２は、チャネル６１０の内壁に接触して削り取られて除去される。除去された残骸は、最終的には搬送調節装置ユニットの底部内側で収集されることができる。このような残骸は、ユニット使用時に分解されて蒸発させることになるか、或いは、電極２４２の表面に粒状物質として蓄積することになる。ワイヤ２３２が例えば、０．１ｍｍの公称直径を有する場合、ビードチャネル６１０の直径は、数倍の大きさ、恐らくは０．８ｍｍ程度になるが、これよりも大きいか又は小さい寸法公差を使用することができる。ビード６００は、円形である必要はなく、代わりに、図７Ａのビード６００によって示されるように円筒形とすることができる。円形ビードは、直径が恐らくは０．３インチから恐らくは０．５インチの範囲とすることができる。円筒形ビードは、例えば０．３インチの直径を有し、高さ約０．５インチとすることができるが、勿論、異なるサイズを使用することができる。

図７Ａに示すように、電極２３２は、２つの以上のビード６００、６００’に通すことができる。更に、図７Ｂから図７Ｄに示すように、様々なチャネルの対称形及び配向を有するビードも同様に使用することができる。円形の断面を有するチャネル６１０を形成することが最も好都合とすることができるが、実際には非円形の、例えば、三角形、四角形、不等形状などとすることができる点に留意されたい。

図７Ｂは、図７Ａのものと類似のビード６００を示すが、チャネル６１０は、ビードに非対称形を与えるために中心からずれて形成されている。中心からずれたチャネルは、機械的運動量を有することになり、ビードが上方又は下方に摺動した時にワイヤ電極２３２に若干の張力をもたらす傾向があり、クリーニング特性を向上させることができる。例証を容易にするために、図７Ｂから図７Ｅでは、ワイヤ又はワイヤ状の電極２３２上にあり、又はここから除去された残骸又は堆積物を示していない。図７Ｃの実施形態においては、ビードチャネル６１０は、実質的にビード６００の中心にあるが、やはり、異なる摩擦によるクリーニング動作を与えるように若干傾斜している。図７Ｄの実施形態においては、ビーム６００は、やはり、異なる摩擦によるクリーニング動作を与えるように、中心からずれて傾斜しているチャネル６１０を有する。一般に、非対称的なビードチャネル又は貫通して開いた配向が好ましい。

図７Ｅは、釣鐘形の壁を有するビード６２０が、ユニット１００の内側底部の水平部５６０に接続された支柱５５０上に嵌合するような形状及び大きさにされた実施形態を示している。支柱５５０は、ビード６２０のチャネル６３０を通るワイヤ又はワイヤ状の電極２３２の下端部を保持し、所望であれば、別のビード６００のチャネル６１０も通る。ビード６００は、任意選択であることを示すために図７Ｅでは破線で示されている。

電極２３２上の残骸６１２とチャネル６３０の口部との間の摩擦は、例えば、ユーザが搬送調節装置ユニット１００を反転させ、電極２３２をクリーニングする時に、ビード６２０が電極の長さに沿って上下に摺動すると電極から残骸が除去されるようになる。各電極２３２は、固有の１つ又は複数のビードを含み、対称形に配置されたチャネルを有するビードもあれば、非対称形に配置されたチャネルを有するものもあることが理解される。図７Ｅに示す構成の利点は、ユニット１００が使用中に、例えば、ビード６２０が支柱５７０を取り囲むと、特に、ビード６２０が、ガラス又はセラミック或いは容易には炭化しない他の高電圧高温の絶縁破壊材料で製造されている場合には、ビードと支柱の間の空気ギャップにより、耐絶縁破壊性が改善されることである。支柱５７０の外表面と釣鐘形ビード６２０の内面との間に空気ギャップが存在すると、高電圧絶縁破壊又はアーク発生及び炭化に対する耐性の向上を助長する。

次に図８Ａの本発明の別の実施形態を参照すると、クリーニング機構５００の側面図が示されている。この好ましい実施形態のクリーニング機構５００は、コレクタ電極のビード１１３の長手方向軸線から水平配置に延びて突出するビード持ち上げアーム６７７を含む。ビード持ち上げアーム６７７は、エミッタ又は第１の電極２３２（図８Ｃ）の両側上で延びる２つの突起を有するフォーク状の遠位端６７９を含む。他の実施形態と異なり、遠位端６７９の２つの突起は、以下で説明するように、ビード６００でクリーニングが行われる時には電極２３２に係合しない。好ましくは、ビード持ち上げアーム６７７は、絶縁材料、又は他の高電圧高温の耐絶縁破壊材料から構成される。例えば、ＡＢＳプラスチックを使用してビード持ち上げアーム６７７を作ることができる。

好ましい実施形態においては、ビード持ち上げアーム６７７は、コレクタ電極２４２が図８Ｂに示すようにユニット１００内に完全に着座した状態でアームがビード６００の下にあるように構成される。電極２４２がユニット１００から取り外されると、ビード持ち上げアーム６７７は、電極２３２の長さに沿ってパイロン又は電極下端部ストップ６２７から離れて、ビード６００を上方に持ち上げる。この図で示されるビード６００は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な形状及び構成を取ることができることは当業者には理解されるであろう。例えば、ビード６００は、穴の配向に関して図７に示すような様々な構成を取ることができる。同様に、形状に関しては、ビード穴は、円形、半円形、四角形、矩形、又は、上述のように本発明の範囲から逸脱しない他の形状とすることができる。更に、ビード６００は、上述のように様々な材料から構成することができる。

次に図８Ｂを参照すると、電極２４２は、ユニット１００内に着座した状態で示されている。この実施形態においては、ビード持ち上げアーム６７７は、ピボット軸６８７でコレクタ電極２４２のベース１１３に枢動可能に取り付けられている。ビード持ち上げアーム６２２の端部６８１は、そこに取り付けられたバネ８０２を有する。バネ８０２の他端は、コレクタ電極２４２の下方に突出するブラケット８０４に取り付けられる。従って、ビード持ち上げアーム６７７は、電極２４２がハウジング１０２から取り外されると曲がることができる。バネ８０２は、電極２４２がハウジング１０２から取り外された時に電極２３２の表面に沿ってビード６００を持ち上げることができるほど十分な剛性を有する。当業者であれば理解されるように、ビードは、電極２４２に長さ全体にわたって持ち上げられる必要はないが、電極を設計通りに機能させることができるように十分な電極２４２の長さに沿って持ち上げられるべきである。

図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ及び図８Ｄに示す本発明の実施形態は、以下のように作動する。電極２４２が下方すなわち動作位置にある状態で、電極２４２のベース１１３は、図８Ｂに示すように障壁６６５の背後に着座する。この位置に到達するために、ビード持ち上げアーム６７７は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、ビード６００より下方に位置するようにビード６００回りで曲がった時にピボット点６８７回りに枢動する。ビード持ち上げアーム６７７がビード６００回りでその下方に付勢されるように曲げられると、ビード持ち上げアーム６７７は、図８Ａ及び図８Ｂに示すようにビード６００の下でビードを持ち上げる準備が整った水平位置に戻る。

電極のクリーニングが望まれる場合には、コレクタ電極２４２は、ハウジングから持ち上げられる。これが行われると、ビード持ち上げアーム６７７は、ビード６００を図８Ａ及び図８Ｂに示す位置からエミッタ電極２３２の頂部まで持ち上げ、これによりビードが持ち上げられた時にエミッタ電極がクリーニングされる。ビードがエミッタ電極２３２の頂部まで持ち上げられると、ビード持ち上げアーム６７７がピボット点６８７回りに枢動する時にビード持ち上げアーム６７７がビード６００回りに曲げられる。これが起こると、ビード６００は、コレクタ電極２４２が完全にハウジングから取り外された時にビード持ち上げアーム６７７から離れて落ちる。次いで、ビードは、エミッタ電極２３２のベースまで落ちてパイロン６２７に接触し、該ビードが再びビード持ち上げアーム６７７と係合するまでここに置かれる。例えば、布で電極を拭き取ることによって電極２４２がクリーニングされた後で、電極２４２は、電極２４２のベース１１３が再度障壁６６５の近傍に入る状態でハウジングに再挿入される。これが起こると、ビード持ち上げアーム６７７は、ビード６００回りに再び曲げられ、コレクタ電極２４２をクリーニングするために再びハウジングから上方に取り外された時に、ビード６００を上方に持ち上げるために再び準備が整った状態にある、ビード６００とパイロン６２７の間の位置に入るようにされる。ビード６００は、図７Ａから図７Ｅでビード６００が作動するのとほぼ同じ方法でエミッタ電極をクリーニングするように作動することを理解されたい。

別の実施形態においては、持ち上げアーム６７７自体は、実際には、他の実施形態で説明したように、エミッタ電極２３２に係合してクリーニングする。この配置において、持ち上げアーム６７７はまた、図６Ａのアーム６７７の遠位端並びに図５Ｃのストリップ５１５の遠位端とほとんど同様に構成することができる。これらの実施形態においては、アーム６７７の遠位端は、エミッタ電極２３２に係合してクリーニングすると共に、エミッタ電極を同様にクリーニングするビードを持ち上げる。また、これらの他の実施形態においては、アームは、電極をクリーニングするだけでなく、ビード６００の重量を持ち上げることができるように十分な剛性を有さなければならない。

別の他の実施形態においては、空気清浄ユニットは、空気からカビ、細菌、及び微生物を除去するための殺菌ＵＶ光源を含む。ＵＶ光は、昆虫を引き付けることができる。ＵＶ光源に接近した時に、昆虫はエミッタ電極とコレクタ電極との間を飛翔することができる。昆虫により両電極が短絡されて高電圧アークを引き起こすことができる。昆虫の体からの残骸は、ハウジングの底部に向かって落下する可能性があり、及びエミッタ電極とコレクタ電極との間で堆積する可能性があり、結果としてエミッタ電極とコレクタ電極間に炭素経路が生じる。

図８Ｄに示す好ましい実施形態では、昆虫の残骸によるアーク発生を抑えるために主要な構成要素を絶縁する。主な要素は、（１）エミッタ電極２３２をベースに固定するパイロン６２７、（２）エミッタ電極２３２とコレクタ電極２４２との間に位置し、コレクタ電極又は障壁の上縁部上のリップ部６６７に隣接する障壁６６５、及び（３）エミッタ電極をクリーニングするために使用されるビード６００である。絶縁材料には、ガラス、セラミック材料、又は両方が任意に組み合わされたものを含み、主要な構成要素をどのようにも組み合わせることができる。ビード６００、パイロン６２７、障壁６６５、及び／又はリップ部６６７は、ガラスから構成されるのが好ましい。ガラス又はセラミックに加えて他の絶縁材には、セラミックベースの複合材を含むことができる。このようなセラミックには、例証としてのみであるが、ＡＢＳプラスチック、及び好ましくは高温ＡＢＳプラスチックといった、例証としてのみであるが、セラミック酸化物を含むことができる。上に挙げられた構成要素を絶縁材でキャスト成形又はコーティングすることは、いずれも、本発明の範囲内にあると考えられる。コーティングを用いて絶縁された場合、家庭用電化製品用に好適なプラスチック材が絶縁被覆の下に存在するようになることを理解されたい。このようなプラスチック材料には、例証としてのみであるが、エンジニアリングプラスチックを含むことができる。従って、本発明の実施形態は、昆虫の死骸によって引き起こされる可能性があるどのような潜在的な炭素経路をも遮断するために、エミッタ電極とコレクタ電極との間に絶縁障壁を与えるものである。

本発明の好ましい実施形態の上述の説明を例証及び説明の目的で提供してきた。この開示された正確な形態に本発明を制約又は限定することを意図するものではない。自明であるが、多くの変更及び変形は当業者には明らかであろう。各実施形態は、本発明の原理及びその実施用途を最も効果的に説明するために選択され記述されており、これにより、他の当業者は、様々な実施形態から、及び企図される特定の使用に好適な種々の変更により本発明を理解することができるようになる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及び均等物によって定められることが意図される。

従来技術による動電空気搬送調節装置システムの第１の実施形態の平面断面図である。従来技術による動電的空気搬送調節装置システムの第２の実施形態の平面断面図である。本発明の実施形態の斜視図である。本発明による、第１のアレイ電極組立体を自動クリーニングするための機構を示す、第２のアレイ電極組立体が部分的に引き抜かれた状態の図２Ａの実施形態の斜視図である。本発明の電気ブロック図である。本発明による、電極組立体の第１の実施形態を示す斜視ブロック図である。図４Ａの実施形態の平面ブロック図である。本発明による、電極組立体の第２の実施形態を示す斜視ブロック図である。図４Ｃの実施形態の修正品の平面ブロック図である。本発明による、電極組立体の第３の実施形態を示す斜視ブロック図である。図４Ｅの実施形態の平面ブロック図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングする機構の第１の実施形態を示す電極組立体の斜視図である。本発明による、図５Ａに示すような電極クリーニング機構を示す側面図である。本発明による、図５Ｂに示す電極クリーニング機構の平面図である。本発明による、枢動可能な電極クリーニング機構の斜視図である。本発明による、様々な位置における図６Ａのクリーニング機構を示す側面図である。本発明による、様々な位置における図６Ａのクリーニング機構を示す側面図である。本発明による、様々な位置における図６Ａのクリーニング機構を示す側面図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングするビード状機構の断面図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングするビード状機構の断面図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングするビード状機構の断面図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングするビード状機構の断面図である。本発明による、第１の電極アレイ電極をクリーニングするビード状機構の断面図である。ビード持ち上げアームの上に位置決めされたビードを示す、本発明によるクリーニング機構の別の実施形態の断面図である。ビード持ち上げアームを示す図８Ａの本発明の実施形態の切り欠き図である。図８Ａ及び図８Ｂに示す本発明の実施形態の斜視図である。絶縁された障壁、障壁のリップ部、及びパイロンを示す、図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃに示された本発明の実施形態の斜視図である。

符号の説明

１００動電的搬送調節装置システム
１０２ハウジング
１１２ハンドル部材
１１３ベース部材
２３０第１の電極アレイ
２４０第２の電極アレイ
５００機構

Claims

頂部とベースとを有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置された少なくとも１つのエミッタ電極であって、前記ハウジングのベースに係止されているエミッタ電極と、
前記ハウジング内に取外し可能に配置された少なくとも１つのコレクタ電極と、
前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に結合された高電圧源と、
前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に位置するバリア壁と前記バリア壁の上端にあるリップ部と
物体が前記エミッタ電極に沿って移動して前記エミッタ電極をクリーニングすることができるように、前記エミッタ電極が設置される貫通穴を有する物体と、
クリーニングされることになる前記ハウジングの前記頂部を通って前記コレクタ電極が取り外される時に、前記エミッタ電極に沿って前記物体を移動させて引き上げるために、移動可能に前記コレクタ電極に取り付けられ、且つ、前記物体と作動的に係合可能であって、ピボット点のまわりに枢動することによって、前記物体の下方に位置するようになっている物体持ち上げアームと、
を備える空気清浄装置。
前記バリア壁が絶縁材料で覆われることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
前記バリア壁が絶縁材料から形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
前記バリア壁がガラス、セラミック、及びセラミックベースの複合材料から成る群から選択された絶縁材料で被覆されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
前記バリア壁がガラス、セラミック、及びセラミックベースの複合材料から成る群から選択された絶縁材料から形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。