JP2009531828A - イオン化空気を直進させて送出するイオン送風機 - Google Patents

Abstract

コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進送出するイオン送風機は、高電圧で正・負イオンを発生する電極、電極が形成される放電電極ソケット、電極に高電圧を供給する高電圧ユニット、高電圧を制御する高電圧コントローラ、イオンが通る通路として使用され送風機の各要素を有するイオン送風機外殻、電圧を感知するイオンバランスセンサ、バランス電圧を増幅する感知電圧増幅器、イオン発生のバランスを制御するCPU、イオン化空気を外殻から帯電体まで送る回転羽根および外殻内の空気の片寄りの補償によって空気流を直進させる固定羽根を含む。イオン化空気は、外殻内を直進するのでイオンが片側に集まらず動作距離が延長される。イオンの吹出し角度を制御できるので帯電体ごとに必要な吹出し角度を得ることができ電気を除去できる。吸込口のフィルタユニットが外殻および空気ダクト内の微小なほこりを除去するのでほこりの粒子が帯電体に付着しない。

Description

本発明は、イオン化空気を直進させて送出するイオン送風機に関し、詳細には、空気送出型イオン送風機でイオン化した空気をイオン送風機外殻内で直進させることによってイオンの到達距離を延長し、長距離でも静電気を除去することができる技術に関する。

従来の空気送出型イオン送風機は風を起こすファンを備えていたが、ファンが回転羽根だけに依存していたので、イオン化した空気は、イオン送風機の外殻内を一定の密度で直進して流れないで、図１に示すように片寄ったり拡がったりした。したがって、空気が流れない部分もあったので、イオン送風機外殻が有効に利用されず、その結果、イオンの到達距離が短いために、長距離で静電気を除去することが困難であった。イオン送風機外殻の吹出し口から吹き出した空気を帯電体に向けて移動させることによって、乱流が生じるという別の問題もあった。

また、従来の空気送出型イオン送風機には、イオン化空気の吹出し角度を制御する機能がなかった。空気は、製造者が設定した固定角度で吹き出されるだけであり、したがって静電気を効果的に除去することが困難であった。というのはそれぞれの産業分野で必要な吹出し角度に調整するのが困難であったからである。

さらに、イオン送風機外殻内のファンによってイオン化した空気が移動する過程で＋イオンと−イオンが中和した結果、帯電体まで移動するイオンが低減されるので、静電気を除去する効率が低下した。

従来技術型のイオン送風機には、イオン送風機外殻、または空気ダクトの中の微小なほこりを除去する装置がなかったので、微小なほこりの粒子が帯電体およびファンなどに付着するという問題もあった。

本発明の目的は、従来技術の上記の様々な問題を解決することが可能な、イオン化空気を直進させて送出するイオン送風機を提供することである。

本発明の他の目的および利点は、詳細な説明を読み、添付の図面を参照すれば明らかになるであろう。

図2は、本発明によるコロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機の全体構造を示すブロック図であり、図3は図2の詳細なブロック図である。図2および図3は、本発明の概念を説明するためのものであるので、これらの図の例とは異なる様々な変形形態がありうる。図ではまた、要素間の制御線、および電源供給線の接続部が細部にわたっては示されていないが、この細部は本発明とは直接関係しない周知のことであるので、本発明の精神は損なわれず、本発明の創作性は否定されない。

おおまかに言えば、本発明は、制御ユニット(60)、フィルタユニット(70)、ファン(20)、送風ユニット(90)、周辺ユニット(30)、およびイオン発生ユニット(40)を含む。イオン発生ユニット(40)でイオンが発生されると、ファン(20)が制御ユニット(60)の制御に従って動作し、イオン送風機外殻(80)内のイオン化空気が送風ユニット(90)まで移動し、それが再び帯電体(10)まで吹き出される。周辺ユニット(30)は、送風機の内部／外部データ間のデータ通信用端子(32)、直流を内部に供給するための直流電源ユニット(34)、および動作表示LED(36)を含む。

本発明の全体構造は、一般的な空気送出型イオン送風機と同じである。本発明の最も特徴的な部分はファン(20)である。すなわち、従来技術とは異なり本発明では、イオン送風機外殻内のイオン化空気の片寄り、特にイオン送風機外殻の外側での片寄りを防止するために、回転羽根(22)とは別に固定羽根(24)が取り付けられる。その結果、イオン送風機外殻内の空気の流れが一定になり、空気が直進する。従来技術では、図1のCのように、回転羽根のために空気が十分に流れない部分もあったので、イオン送風機外殻が有効に利用されていなかったが、本発明では図4のように、固定羽根(24)を取り付けることによって、イオン送風機外殻(80)内の空気の分布が一定になり、イオン化空気の蓄積の度合いが従来技術よりも高くなる。したがってイオンが遠くまで移動し、その結果、動作距離が延長される。図4は、本発明によるイオン送風機(1000)に使用されるイオン送風機外殻(80)の断面図である。

固定羽根(24)は、回転羽根(22)のすぐうしろ、またはある距離を隔てたところに取り付けることができる。また電極(46)の位置は必要に応じて様々に、例えば回転羽根の前部、回転羽根と固定羽根との間、または固定羽根の後部に定めることができる。

図5は、本発明によるイオン送風機の(長い動作距離および狭い動作範囲が必要な場合の)送風ユニット取付けの説明図であり、図6は、本発明によるイオン送風機の(短い動作距離および広い動作範囲が必要な場合の)送風ユニット取付けの説明図である。図5の送風ユニットは、空気吹出し角度コントローラ(93)の方向と空気の方向とが同じであるので、動作距離が長く、風が直進する場合に使用される。図6の送風ユニットは、動作距離が短い場合に使用される。この場合、空気吹出し角度コントローラ(93)は大きく開いており、空気は遠くまで移動しない。風向コントローラ(94)は、送風機の本体を傾斜させることによって、あるいは空気吹出し角度コントローラの向きに対して垂直な内部翼を制御することによって風向を制御する。

本発明は、空気吸込口付近の空気中のほこりを除去するためのフィルタユニット(70)を含む。

図7は、本発明によるイオン送風機の組立ダクトユニットの実施形態の説明図である。図8および図9に示されるように、本発明の一実施形態では、本発明のすべての要素が外殻(80)内に収容され、前記イオン送風機(1000)の本体を机上または床上に設置することができるように、台(92)が送風機本体を支持する。台(92)は、外殻および手動傾き制御レバー(96)を介して一体化され、この傾き制御レバー(96)は、風向コントローラ(94)として機能する。したがって、イオン送風機の全体の風向は、イオン送風機の前部を任意の角度に傾斜させた後で、前記傾き制御レバー(96)を右側に回し、イオン送風機の本体の傾きを固定することによって制御される。この実施形態では、手動傾き制御レバー(96)についてだけ説明したが、これを電気傾き制御レバーに置き換えることは、電気傾き制御レバーが手動傾き制御レバーの等価物に相当するので、本発明の精神の範疇に含まれる。

図7で、放電針(46)は、ソケットブラケット(46a)によって容易に取外し可能であり、ソケットブラケットは、針ソケット(46b)を介してダクト(82)の内側に取り付けられる。

図8および図9は、本発明によるイオン送風機の実施形態である。図8の実施形態には持ち運び用の取っ手(98)があるが、図9の実施形態にはそれがない。

一方では、本発明によるイオン送風機が動作すると、空気中のほこりはイオン送風機外殻に吸い込まれる前に、イオン送風機外殻の吸込口に取り付けられたフィルタユニットによってフィルタリングされる。その後、高電圧ユニットから高電圧が電極に印加されると、電極で空気がイオン化され、＋イオンと−イオンとが発生する。イオン化空気は、回転羽根によってイオン送風機外殻の吹出し口まで移動する。前記回転羽根の翼の形によって形成された乱気流は、乱気流に対応した形状を有する固定羽根によって層状気流に変えられ、その空気が帯電体に向けて送出される。空気吹出し角度は、空気吹出し角度コントローラによって帯電体までの距離に応じて制御され、吹出し口から空気が放出される。イオン送風機の全体の風向を制御するために、風向コントローラを使用する。こうすることにより、静電気を効果的に除去することが可能となる。

本発明は、上記の実施形態に加えて様々な形態において改変し実施することができるが、本明細書では、その特定の実施形態に関して記述し説明してきた。しかし、本発明は上述した特定の形態に限定されず、添付の「特許請求の範囲」に定義された本発明の精神および範囲内のすべての改変形態、等価物および代替物を本発明が含むことを理解されたい。

本発明を実施することにより、以下の効果を得ることができる。

第1として、空気送出型イオン送風機で発生されたイオン化空気流が、固定羽根によって補償され、イオン送風機外殻内を直進するので、イオン送風機から放出されたイオン化空気が帯電体まで層流の形で移動し、イオン化空気のイオン濃度が増加する。

第2として、イオン化空気を遠くまで広く吹き出すことができるので、多様な表面形状を有する帯電体の静電気を除去することができる。

第3として、このイオン送風機は、LCD／PDPモジュール、半導体、フィルム、印刷、塗装、医療、および食品などの様々な工程内に設置することができる。

第4として、このイオン送風機によって発生したイオン化空気が放出されたときに、空気吹出し角度および風向を制御することによって、それぞれの帯電体ごとに必要な吹出し角度および風向を得ることができ、効果的に電気を除去することができる。

第5として、ファンによってイオン化空気が移動するときに＋イオンと−イオンとがイオン送風機外殻内で中和することによる発生イオン量の減少が防止されるので、静電気を除去する効率が改善される。

第6として、イオン送風機外殻の吸込口に取り付けられたフィルタユニットが、イオン送風機外殻内の微小なほこりを除去するので、微小なほこりの粒子がファンおよび帯電体にほとんど付着しない。

第7として、前カバーを容易に開くことができるので、放電針を容易に清浄にすることができる。

第8として、小型軽量であるので、これは狭い場所で静電気を迅速に除去することができる。

第9として、これは低入力電圧型である。

第10として、これはイオンバランスを自動的に制御することができる。

第11として、オゾン濃度が0.005ppm未満である。

第12として、ファン速度コントローラを使用して空気量を少量から大量まで容易に調節することができる。

第13として、ソケットコネクタ型であるので、針を簡単に交換することができる。

第14として、過電流が流れたときに警報が鳴る。

第15として、このイオン送風機は机上または壁上に設置することができる。

第16として、このイオン送風機は、5〜55？、相対湿度25〜85%(結露なし)の範囲で正常に動作する。

第17として、電極材料はタングステンまたはSUSである。

第18として、動作距離は200〜300mm、消滅時間は0.9〜1.2秒であり、600mmでの消滅時間は2.1秒である。

第19として、高電圧不足、またはイオンアンバランスの場合に警報が鳴る。

第20として、遠隔制御が可能である。

〔直流型コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機〕
本発明による、コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機の好ましい一実施形態は、
高電圧を用いて正イオンおよび負イオンを発生する多数の電極(46)と、
前記電極が形成される放電電極ソケット(46b)と、
前記電極に高電圧を供給する高電圧ユニット(42)と、
前記高電圧ユニットが電極に供給する高電圧を制御する高電圧コントローラ(63)と、
前記電極から発生した＋イオンおよび−イオンが通り空気によって帯電体まで移動する通路として使用され、イオン送風機の各要素を有するイオン送風機外殻(80)と、
前記高電圧ユニットと前記電極との間の高電圧ケーブルを囲んで取り付けられ、各高電圧ケーブルから誘導される電圧を感知するイオンバランスセンサ(48)と、
前記イオンバランスセンサによって感知された電圧を増幅する感知電圧増幅器(61)と、
前記電極に供給される電圧を前記増幅電圧と標準電圧との差で制御することによってイオン発生のバランスを制御するCPU(64)と、
前記電極で発生したイオン化空気を前記イオン送風機外殻から帯電体まで送る回転羽根(22)と、
前記回転羽根の後部に取り付けられ、イオン送風機外殻内の空気の片寄りを補償することによって、回転羽根で発生した空気流を直進させる固定羽根(24)とを含む。

この実施形態はさらに、正イオンと負イオンとの間のバランス、および発生イオンの量を表示するためにイオンレベル表示器(65)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、前記イオン送風機外殻の吸込口に取り付けられ(負圧型)、空気中の微小なほこりを除去するフィルタユニット(70)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、前記イオン送風機外殻の吹出し口に取り付けられ、イオン送風機によって発生したイオン化空気が放出されるときの空気吹出し角度を制御する空気吹出し角度コントローラ(93)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、前記イオン送風機外殻の吹出し口に取り付けられ、イオン送風機内で発生したイオン化空気が放出されるときの風向を制御する風向コントローラ(94)を含むことが好ましい。

この実施形態において、前記電極は、前記回転羽根と前記固定羽根との間に取り付けられることが好ましい。

この実施形態において、前記電極は、前記イオン送風機外殻内の空気流の方向を基準にして、前記固定羽根のすぐうしろに取り付けられることが好ましい。

この実施形態において、前記電極は、前記イオン送風機外殻内の空気流の方向を基準にして、前記回転羽根の前に取り付けられることが好ましい。

この実施形態において、前記イオンバランスセンサは、ステンレス鋼でできた線であることが好ましい。

この実施形態において、前記電極は針型であることが好ましい。

この実施形態において、前記電極の材料は、タングステンまたはSUSであることが好ましい。

この実施形態において、この実施形態はさらに、高電圧が不足したときに鳴る警報の手段を含むことが好ましい。

この実施形態において、イオン送風機の本体を支持するために台(92)がさらに含まれることが好ましく、前記台と前記イオン送風機は傾き制御レバー(96)で連結され、風向を固定するときに、イオン送風機の本体を所望の傾きに傾斜させた後に一方向に前記傾き制御レバーを締め付け、イオン送風機の傾きを固定することによって、イオン送風機の全体の風向が制御される。

この実施形態はさらに、イオン送風機を持ち運ぶための取っ手(98)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、正イオンと負イオンとの間のアンバランスがある決まった限度を越えた場合に前記CPUの制御に従って鳴るイオンアンバランス警報器(66)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、前記CPUの命令に従って前記回転羽根の速度を制御するために、ファンコントローラ(62)を含むことが好ましい。

この実施形態はさらに、イオン送風機の入出力データを入出力するために端子(32)を含むことが好ましい。

［本発明の形態］
〔交流型コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機〕
交流型コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機の基本構造および動作原理は、直流型コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機と同じである。高電圧を発生させるときにイオン送風機が直流の代わりに交流を使用するので、交流特性だけが相違部分である。したがって、相違部分についてだけ言及し、同じ部分についての重複する説明は省略する。また、本発明に使用される一般的な交流型の空気送出型イオン送風機の動作原理は、本出願者の韓国特許第512137号明細書に詳細に記載されている。

パルス交流型もまた、本発明の交流型に含まれる。これら2つの型で最も異なる部分は、高電圧発生部分および放電電極である。交流型では、交流特性のために、必要な高電圧ケーブルは1本だけである。電圧が＋値である間、電極は＋放電電極として機能し、それに応じたイオンを発生し、電圧が−値である間、電極は−放電電極として機能し、それに応じたイオンを発生する。直流型とは異なり、必要な高電圧ユニットは1つだけであり、＋電極と−電極とを別々に必要としない。代わりに、イオン発生を誘導するグランド電極が使用される。

＋高電圧ケーブルと−高電圧ケーブルとを別々に必要としないので、必要なイオンバランスセンサは一つだけであり、このセンサは、前記高電圧ユニットと前記電極との間の高電圧ケーブルを囲んで取り付けられ、高電圧ケーブルから誘導された電圧値を感知する。

交流型でのCPUは、発生される正イオンおよび負イオンの量を高電圧の周波数およびデューティ比の設定値に応じて制御することによって、全体のイオン発生バランスを制御する。

制御ユニットについての説明は、その内部構造が少し異なるものの基本構造が同じであるので省略する。

従来のイオン送風機外殻内の空気流を示す、イオン送風機外殻の断面図である。 本発明によるイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機の実施形態の全体構造を示すブロック図(直流型)である。 図2の詳細なブロック図である。 本発明によるイオン送風機に使用されるイオン送風機外殻の断面図である。 本発明によるイオン送風機の(長い動作距離および狭い動作範囲が必要な場合の)送風ユニット取付けの説明図である。 本発明によるイオン送風機の(短い動作距離および広い動作範囲が必要な場合の)送風ユニット取付けの説明図である。 本発明によるイオン送風機の組立ダクトユニットの実施形態の説明図である。 本発明によるイオン送風機の一実施形態である。 本発明によるイオン送風機の一実施形態である。

符号の説明

10 帯電体
20 ファン
22 回転羽根
24 固定羽根
30 周辺ユニット
32 端子
34 直流電源ユニット
36 動作表示LED
40 イオン発生ユニット
42 高電圧ユニット
46 電極
46a ソケットブラケット
46b 針ソケット（放電電極ソケット）
48 イオンバランスセンサ
60 制御ユニット
61 感知電圧増幅器
62 ファンコントローラ
63 高電圧コントローラ
65 イオンレベル表示器
66 イオンアンバランス警報器
70 フィルタユニット
80 外殻
90 送風ユニット
93 空気吹出し角度コントローラ
94 風向コントローラ

Claims (19)

1. コロナ放電をベースとしたイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機であって、
   高電圧を用いて正イオンおよび負イオンを発生する多数の電極と、
   前記電極が形成される放電電極ソケットと、
   前記電極に高電圧を供給する高電圧ユニットと、
   前記高電圧ユニットが前記電極に供給する前記高電圧を制御する高電圧コントローラと、
   前記電極から発生した＋イオンおよび−イオンが通り空気によって帯電体まで移動する通路として使用され、前記イオン送風機の各要素を有するイオン送風機外殻と、
   前記高電圧ユニットと前記電極との間の高電圧ケーブルを囲んで取り付けられ、各高電圧ケーブルから誘導される電圧を感知するイオンバランスセンサと、
   前記イオンバランスセンサによって感知された前記電圧を増幅する感知電圧増幅器と、
   前記電極に供給される前記電圧を前記増幅電圧と標準電圧との差で制御することによってイオン発生のバランスを制御するCPUと、
   前記電極で発生したイオン化空気を前記イオン送風機外殻から前記帯電体まで送る回転羽根と、
   前記回転羽根の後部に取り付けられ、前記イオン送風機外殻内の空気の片寄りを補償することによって、前記回転羽根で発生した空気流を直進させる固定羽根とを備えるイオン送風機。
2. 前記イオン送風機がさらに、正イオンと負イオンとの間のバランス、および発生イオンの量を表示するためにイオンレベル表示器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
3. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機外殻の吸込口に取り付けられ、空気中の微小なほこりを除去するフィルタユニットを含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
4. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機外殻の吹出し口に取り付けられ、前記イオン化空気の空気吹出し角度を制御する空気吹出し角度コントローラを含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
5. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機外殻から放出される風の方向を制御する風向コントローラを含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
6. 前記電極が前記回転羽根と前記固定羽根との間に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
7. 前記電極が、前記イオン送風機外殻内の空気流の方向を基準にして、前記固定羽根のすぐうしろに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
8. 前記電極が、前記イオン送風機外殻内の空気流の方向を基準にして、前記回転羽根の前に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
9. 前記イオンバランスセンサが、ステンレス鋼でできた線であることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
10. 前記電極が針型であることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
11. 前記イオン送風機が直流型である場合に、前記電極が＋用および−用に構成され、前記高電圧ユニットが＋用および−用に構成され、前記高電圧ケーブルが＋用および−用に構成され、イオン発生のバランスが前記CPUによって制御され、前記CPUが前記増幅器の値を入力し、それを標準値と比較し、前記増幅器の値が前記標準値よりも小さい場合には電極汚染による正イオンと負イオンとの間のアンバランスを判定し、前記標準値よりも小さい値を上げて設定値と同じになるように前記高電圧コントローラに命令し、その結果、汚染されていると考えられる電極が、該当するイオンを多く発生するようになり、逆に、前記増幅器の値が前記標準値よりも大きい場合には前記電極汚染による正イオンと負イオンとの間のアンバランスを判定し、前記標準値よりも大きい値を下げて前記設定値と同じになるように前記高電圧コントローラに命令し、その結果、汚染されていると考えられる電極が、該当するイオンを少なく発生するようになることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
12. 前記イオン送風機が交流型である場合に、前記電極が＋イオンと−イオンとを交互に発生し、前記高電圧ユニットが＋と−との高電圧を交互に発生し、前記高電圧ケーブルが＋用と−用とに使用され、前記CPUが、正イオンおよび負イオンの量を前記高電圧の周波数およびデューティ比の設定値に応じて制御することを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
13. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機の本体を支持するために台を含み、前記台と前記イオン送風機とが制御レバーで連結され、風向を固定するときに、イオン送風機の本体を所望の傾きに傾斜させた後に一方向に前記傾き制御レバーを締め付け、イオン送風機の傾きを固定することによって、イオン送風機の全体の風向が制御されることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
14. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機を持ち運ぶための取っ手を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
15. 前記電極の材料がタングステンまたはSUSであることを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
16. 前記イオン送風機がさらに、高電圧が不足したときに鳴る警報手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
17. 前記イオン送風機がさらに、正イオンと負イオンとの間のアンバランスがある決まった限度を越えた場合に前記CPUの制御に従って鳴るイオンアンバランス警報器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
18. 前記イオン送風機がさらに、前記CPUの命令に従って前記回転羽根の速度を制御するために、ファンコントローラを含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。
19. 前記イオン送風機がさらに、前記イオン送風機の入出力データを入出力するために端子を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン化空気を直進させて送出するイオン送風機。

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