JP2010170971A - Air-cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒状陽極と針状陰極間に直流の高電圧を印加してコロナ放電を起こす高圧発生装置と、該コロナ放電により針状陰極側から筒状陽極内を流れるマイナスイオンを含む空気流を発生させる空気清浄装置に関するものである。 The present invention relates to a high-pressure generator that generates a corona discharge by applying a DC high voltage between a cylindrical anode and a needle-shaped cathode, and air containing negative ions flowing from the needle-shaped cathode side through the cylindrical anode by the corona discharge. The present invention relates to an air cleaning device for generating a flow.
従来よりこの種空気清浄装置は、例えば空気清浄活性器として、筐状のケース内にコロナ放電を行う筒状正電極と針状負電極とを対向配置すると共に、高電圧発生用の高圧電源ユニットなどを設けている。そして、高圧電源ユニットからケーブルを介して針状負電極に高圧(負電圧)を、筒状正電極に高圧(正電圧)を印加して、針状負電極から筒状電極の開口周縁に向けてコロナ放電を発生させ、これによって周囲の空気を針状負電極側から筒状電極内に吸い込み、ケース外に排出することにより空気の清浄を行っていた。 Conventionally, this type of air purifier is, for example, as an air purifier activator, in which a cylindrical positive electrode for performing corona discharge and a needle-shaped negative electrode are opposed to each other in a casing-like case, and a high-voltage power supply unit for generating a high voltage Etc. are provided. Then, a high voltage (negative voltage) is applied to the needle-shaped negative electrode via a cable from the high-voltage power supply unit, and a high voltage (positive voltage) is applied to the cylindrical positive electrode, from the needle-shaped negative electrode toward the opening periphery of the cylindrical electrode. Thus, corona discharge was generated, whereby ambient air was sucked into the cylindrical electrode from the needle-like negative electrode side and discharged out of the case to clean the air.
この空気清浄活性器は、放電に対して針状負電極の耐久性を向上させるため、針状負電極及び筒状正電極にチタンに酸化チタンを混合して成型した酸化チタン合金を用いていた。また、針状負電極の取り付けは、筐状のケースにL字型のアングルを設け、そのアングル側面に碍子を立設し、この碍子の先端に針状負電極を取り付けていた(特許文献1参照)。
しかしながら、針状負電極及び筒状正電極に酸化チタン合金を用いて放電に対して耐久性を向上させていたが、針状負電極は細いほど放電効率が良いので、針状負電極の約1/4をストレートに形成しそこから先端までを先細り針に形成していた。このため、針状負電極が曲がり易いという問題があった。 However, the durability against discharge was improved by using a titanium oxide alloy for the needle-like negative electrode and the cylindrical positive electrode. However, the thinner the needle-like negative electrode, the better the discharge efficiency. A quarter was formed straight and a taper needle was formed from there to the tip. For this reason, there existed a problem that a needle-like negative electrode was easy to bend.
また、空気清浄装置は、筐状のケース内にコロナ放電を行う筒状正電極と針状負電極とを対向配置すると共に、高電圧発生用の高圧電源ユニットなどを設けていたが、空気清浄装置のケースの大きさは筒状正電極と針状負電極及び高圧電源ユニットなどを設置できるだけの大きさであった。この場合、筒状正電極から針状負電極側のケース壁及び周囲部品の距離が短いため、筒状電極内に空気を吸い込む際、筒状正電極の延在方向だけでなく周囲からも空気を吸い込んでいた。このため、筒状電極に吸い込まれる空気流の負荷が大きく、筒状正電極内を流れる空気流の速度がどうしても遅くなってしまう。 In the air purifier, a cylindrical positive electrode that performs corona discharge and a needle-shaped negative electrode are opposed to each other in a housing-like case, and a high-voltage power supply unit for generating a high voltage is provided. The size of the case of the apparatus was large enough to install a cylindrical positive electrode, a needle-like negative electrode, a high-voltage power supply unit, and the like. In this case, since the distance between the cylindrical positive electrode and the case wall on the side of the needle negative electrode and the surrounding parts is short, when air is sucked into the cylindrical electrode, air is not only from the extending direction of the cylindrical positive electrode but also from the surroundings. Was inhaling. For this reason, the load of the air flow sucked into the cylindrical electrode is large, and the speed of the air flow flowing through the cylindrical positive electrode is inevitably slowed.
また、針状負電極は、筐状のケースにL字型のアングルを設け、そのアングル側面に碍子を立設して、この碍子の先端に取り付けられていたので、筒状正電極の中心に針状負電極の先端を合わせ難かった。このため、針状負電極の先端が筒状正電極の中心からずれてしまい、良好なコロナ放電を発生させることができなかった。 Further, the needle-shaped negative electrode is provided with an L-shaped angle on the case and an insulator is erected on the side surface of the angle, and is attached to the tip of the insulator. It was difficult to align the tip of the needle-shaped negative electrode. For this reason, the tip of the needle-like negative electrode is displaced from the center of the cylindrical positive electrode, and a good corona discharge cannot be generated.
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、筒状正電極内を流れる空気の速度を増加させることができると共に、針状負電極の強度アップを図りつつ空気清浄効率の低減を最小限に抑えられる空気清浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the related art, and can increase the velocity of the air flowing through the cylindrical positive electrode while increasing the strength of the needle-shaped negative electrode. An object of the present invention is to provide an air cleaning device capable of minimizing a reduction in cleaning efficiency.
即ち、本発明の空気清浄装置は、筒状陽極と、該筒状陽極の略中心線上に位置し、当該筒状陽極と所定の間隔を存して配置された針状陰極と、筒状陽極と針状陰極間に直流の高電圧を印加してコロナ放電を起こす高圧発生装置とが本体内に設けられ、コロナ放電により、針状陰極側から筒状陽極内を流れるマイナスイオンを含む空気流を発生させるものであって、筒状陽極周囲に複数の永久磁石を配置したことを特徴とする。 That is, an air cleaning device of the present invention includes a cylindrical anode, a needle-like cathode positioned substantially on the center line of the cylindrical anode and arranged at a predetermined interval from the cylindrical anode, and a cylindrical anode And a high-voltage generator that generates a corona discharge by applying a high DC voltage between the needle-like cathode and an air flow containing negative ions flowing from the needle-like cathode side through the cylindrical anode by the corona discharge. And a plurality of permanent magnets are arranged around the cylindrical anode.
また、請求項2の発明の空気清浄装置は、上記において、永久磁石は、隣接する磁極を異なる極性としたことを特徴とする。 Moreover, the air purifier of the invention of claim 2 is characterized in that, in the above, the permanent magnet has adjacent magnetic poles having different polarities.
また、請求項3の発明の空気清浄装置は、請求項1又は請求項2の何れかにおいて、針状陰極は、先端に向けて段階的に細くなる周面形状を呈すると共に、中心線と周面とが成す角度は、先端に行くほど大きくなることを特徴とする。 In addition, in the air purifying device according to the third aspect of the present invention, in any one of the first or second aspect, the acicular cathode has a peripheral surface shape that gradually decreases toward the tip, and the center line and the circumference. The angle formed by the surface increases as it goes to the tip.
また、請求項4の発明の空気清浄装置は、請求項1乃至請求項3の何れかにおいて、筒状陽極と針状陰極は複数設けられると共に、各針状陰極が所定の間隔で固定されたフレームを備え、該フレームは、針状陰極近傍において本体に固定されると共に、複数の筒状陽極から空気流が排出される側に設けられた着脱自在の前面板と、該前面板の一側に設けられ、本体に係合する第1の係合片と、前面板の他側に設けられ、本体側に引き込まれた状態で係脱自在に係合する第2の係合片とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a plurality of cylindrical anodes and needle cathodes are provided, and each needle cathode is fixed at a predetermined interval. A frame, the frame being fixed to the main body in the vicinity of the needle-like cathode, and a detachable front plate provided on the side from which the air flow is discharged from the plurality of cylindrical anodes, and one side of the front plate A first engagement piece that engages with the main body, and a second engagement piece that is provided on the other side of the front plate and engages and disengages in a state of being pulled into the main body side. It is characterized by that.
また、請求項5の発明の空気清浄装置は、請求項1乃至請求項4の何れかにおいて、本体内の空間容積は、当該本体内に配置された筒状陽極、針状陰極、及び、高圧発生装置を含む内部構成部品の体積の4倍以上とされていることを特徴とする。 The air purifier according to claim 5 is the air purifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the space volume in the main body is a cylindrical anode, a needle-like cathode, and a high pressure disposed in the main body. The volume of the internal component including the generator is four times or more.
本発明によれば、筒状陽極と、該筒状陽極の略中心線上に位置し、当該筒状陽極と所定の間隔を存して配置された針状陰極と、筒状陽極と針状陰極間に直流の高電圧を印加してコロナ放電を起こす高圧発生装置とが本体内に設けられ、コロナ放電により、針状陰極側から筒状陽極内を流れるマイナスイオンを含む空気流を発生させるものであって、筒状陽極周囲に複数の永久磁石を配置したので、例えば、請求項2の如く永久磁石は、隣接する磁極を異なる極性に配置されているので、当該永久磁石の磁力の作用により筒状陽極内を流れるマイナスイオンを含む空気流を引き付け渦流を発生させることができる。これにより、筒状陽極内を流れる空気中のマイナスイオンを増加させることが可能となる。従って、空気清浄装置の空気清浄効率を極めて向上させることができるようになるものである。 According to the present invention, a cylindrical anode, a needle-shaped cathode that is positioned substantially on the center line of the cylindrical anode, and is disposed at a predetermined interval from the cylindrical anode, and the cylindrical anode and the needle-shaped cathode A high-voltage generator that generates a corona discharge by applying a high DC voltage between them is provided in the main body, and an air flow containing negative ions flowing in the cylindrical anode from the needle cathode side is generated by the corona discharge. Since a plurality of permanent magnets are arranged around the cylindrical anode, for example, as in claim 2, the permanent magnets are arranged so that adjacent magnetic poles have different polarities. An eddy current can be generated by attracting an air flow containing negative ions flowing through the cylindrical anode. As a result, it is possible to increase negative ions in the air flowing in the cylindrical anode. Therefore, the air cleaning efficiency of the air cleaning device can be greatly improved.
また、請求項3の発明によれば、請求項1又は請求項2の何れかにおいて、針状陰極は、先端に向けて段階的に細くなる周面形状を呈すると共に、中心線と周面とが成す角度は、先端に行くほど大きくなるので、針状陰極の先端近傍の強度を増すことができる。これにより、針状陰極を変形し難くすることができるので、放電効率の低減を最小限に抑えつつ、針状陰極を変形し難くすることが可能となる。従って、空気清浄装置の空気清浄効率を向上させた状態で良好な空気清浄効果を長期間維持させることができる。 According to a third aspect of the invention, in any one of the first and second aspects, the acicular cathode has a peripheral surface shape that gradually decreases toward the tip, and includes a center line and a peripheral surface. Since the angle formed by becomes larger toward the tip, the strength in the vicinity of the tip of the needle-like cathode can be increased. As a result, it is possible to make the needle-shaped cathode difficult to deform, and it becomes possible to make it difficult to deform the needle-shaped cathode while minimizing the reduction in discharge efficiency. Therefore, a good air cleaning effect can be maintained for a long period of time with the air cleaning efficiency of the air cleaning device being improved.
また、請求項4の発明によれば、請求項1乃至請求項3の何れかにおいて、筒状陽極と針状陰極は複数設けられると共に、各針状陰極が所定の間隔で固定されたフレームを備え、該フレームは、針状陰極近傍において本体に固定されると共に、複数の筒状陽極から空気流が排出される側に設けられた着脱自在の前面板と、該前面板の一側に設けられ、本体に係合する第1の係合片と、前面板の他側に設けられ、本体側に引き込まれた状態で係脱自在に係合する第2の係合片とを備えたので、例えば、筒状陽極の中心に針状陰極の先端位置が合うように、本体へのフレームの固定位置を前面板及び第1の係合片、第2の係合片の位置出しが行えるように設計しておけば、第1の係合片及び第2の係合片を係合させるだけで、筒状陽極の略中心線上の対向位置に針状陰極の先端を合わせることが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a plurality of cylindrical anodes and needle cathodes are provided, and a frame in which each needle cathode is fixed at a predetermined interval is provided. The frame is fixed to the main body in the vicinity of the needle-shaped cathode, and is provided on a side of the front plate, and a detachable front plate provided on the side from which the air flow is discharged from the plurality of cylindrical anodes. A first engagement piece that engages with the main body, and a second engagement piece that is provided on the other side of the front plate and is detachably engaged when pulled into the main body side. For example, the front plate, the first engagement piece, and the second engagement piece can be positioned at the fixing position of the frame to the main body so that the tip position of the needle-like cathode is aligned with the center of the cylindrical anode. If it is designed, the center line of the cylindrical anode can be obtained by simply engaging the first engagement piece and the second engagement piece. It is possible to align the tip of the needle cathode to the opposing position of.
また、第1の係合片と第2の係合片を係脱させるだけで、本体に前面板を着脱することができると共に、前面板を本体に装着するだけで、筒状陽極の略中心線上に位置した対向位置に針状陰極の先端を合わせることが可能となる。これにより、長年の経験と熟練等を必要とせずに筒状陽極の略中心線上に針状陰極先端の位置を合わせることができるので、極めて好適なコロナ放電を発生させることができる。従って、筒状陽極の略中心線上に針状陰極の先端位置が合わないことによって筒状陽極を通過する空気流に速度低減が生じるなどといった不都合も確実に回避することが可能となるので、初心者でも容易にメンテナンスを行うことができるようになるものである。 In addition, the front plate can be attached to and detached from the main body simply by engaging and disengaging the first engagement piece and the second engagement piece, and the center of the cylindrical anode can be obtained by simply attaching the front plate to the main body. The tip of the needle-like cathode can be aligned with the opposing position located on the line. Thereby, since the position of the tip of the needle-like cathode can be aligned with the substantially center line of the cylindrical anode without requiring many years of experience and skill, a very suitable corona discharge can be generated. Accordingly, since the tip position of the needle cathode does not coincide with the substantially center line of the cylindrical anode, it is possible to surely avoid the disadvantage that the air flow passing through the cylindrical anode is reduced in speed. However, maintenance can be easily performed.
また、請求項5の発明の空気清浄装置は、請求項1乃至請求項4の何れかにおいて、本体内の空間容積は、当該本体内に配置された筒状陽極、針状陰極、及び、高圧発生装置を含む内部構成部品の体積の4倍以上とされているので、本体内空間の空気を筒状陽極内に安定して大量に導入することが可能となる。これにより、筒状陽極内を通過する空気の通過速度を大幅に向上させることができる。従って、空気清浄装置の空気清浄効率を大幅に向上させることができるようになるものである。 The air purifier according to claim 5 is the air purifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the space volume in the main body is a cylindrical anode, a needle-like cathode, and a high pressure disposed in the main body. Since the volume of the internal components including the generator is four times or more, it is possible to stably introduce a large amount of air in the main body space into the cylindrical anode. Thereby, the passage speed of the air which passes the inside of a cylindrical anode can be improved significantly. Therefore, the air cleaning efficiency of the air cleaning device can be greatly improved.
本発明は、針状負電極が曲がり易いという不都合を防止すると共に、筒状正電極の中心に針状負電極の先端位置を合わせ易くして空気清浄の高効率化を図ることを最も主な特徴とする。空気清浄の高効率化を図るという目的を、針状負電極の強度アップを図りつつ放電効率を向上させて良好なコロナ放電を発生させることにより実現した。 The main object of the present invention is to prevent the inconvenience that the needle-shaped negative electrode is easily bent, and to easily align the tip position of the needle-shaped negative electrode with the center of the cylindrical positive electrode to improve the efficiency of air cleaning. Features. The purpose of improving the efficiency of air purification was realized by generating good corona discharge by improving the discharge efficiency while increasing the strength of the needle-like negative electrode.
次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図1は本発明の一実施例を示す空気清浄装置10の斜視図、図2は本発明の一実施例を示す空気清浄装置10の正面図、図3は本発明の一実施例を示す空気清浄装置10の後面図、図4は本発明の一実施例を示す空気清浄装置10の後面図(裏蓋24を外した状態)、図5は本発明の一実施例を示す空気清浄装置10を構成するフレーム56の正面図をそれぞれ示している。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an
本実施形態における空気清浄装置10は、図1、図2に示すように、高さ約270mm、幅約375mm、奥行き約125mmに形成された本体12と、この本体12の後面に着脱自在に取り付けられた裏蓋24(図3に図示)とから筐形状を呈している。該空気清浄装置10には、後述する複数の筒状陽極54(図8に図示)から空気流が排出される側の面に設けられたフロントカバー36(本発明の前面板に相当)が着脱自在に設けられている。尚、フロントカバー36については後に詳しく説明を行う。 As shown in FIGS. 1 and 2, the
本体12の後面には図3に示すように、当該本体12の後面開口を閉塞する裏蓋24が設けられており、この裏蓋24は複数のネジ28にて着脱可能に本体12に固定されている。また、裏蓋24には、本体12内に空気を吸い込む複数の網目状の吸気孔26が形成されており、この吸気孔26は、複数の筒状陽極54に吸い込まれる空気が円滑に通過可能な開口面積を呈している。尚、22は後述する高圧発生装置76が加熱してしまうのを防止するための給排気孔である。 As shown in FIG. 3, a
本体12内には図4に示すように、直径約20mmの円筒形状に形成された筒状陽極54が設けられており、この筒状陽極54の一側に針状陰極72が設けられ、他側の面(針状陰極72の反対側の面)に、針状陰極72側からの空気流が排出される。この筒状陽極54の略中心に位置して、当該筒状陽極54と所定の間隔を存して配置され、先端STが尖った針状部分を備えた針状陰極72(図6に図示)が複数設けられると共に、後述する高圧発生装置76が設けられている。この場合、筒状陽極54は、針状陰極72と反対側の面を空気流が排出される側の面と称し、この面を前面と称す。尚、針状陰極72については後に詳しく説明を行う。 As shown in FIG. 4, a
また、本体12内には当該本体12内を仕切る仕切壁20が設けられており、この仕切壁20にて本体12内の空間が、筒状陽極54及び針状陰極72側と、高圧発生装置76側との2部屋に仕切られている。即ち、筒状陽極54及び針状陰極72側の部屋には筒状陽極54と針状陰極72、及び、筒状陽極54と針状陰極72を取り付けるフレーム56などの部品のみが設けられている。これにより、筒状陽極54及び針状陰極72側の部屋内は他の部品の影響を受けずに、筒状陽極54の後方延長線上の空気だけを、殆ど負荷なく好適に筒状陽極54内に吸入できるように構成されている。 A
該複数の筒状陽極54及び針状陰極72は、本体12内の一側(実施例では図4左側)に設けられると共に、仕切壁20を挟んで他側(実施例では図4右側)には筒状陽極54と針状陰極72間に直流の高電圧を印加してコロナ放電を起こす、前記高圧発生装置76が設けられている。この場合、筒状陽極54の開口面と針状陰極72の先端STは2.0〜3.0mmの間隔を存して配置されている。尚、一方の電極に負の電位を印加したものを針状陰極72、他方の電極に正の電位を印加したものを筒状陽極54と称す。 The plurality of
ここで、前記高圧発生装置76は、直流の高電圧(この場合約7.5KV)を出力して、筒状陽極54の開口周囲と針状陰極72間にコロナ放電を起こさせるものである。このコロナ放電により発生するマイナスイオンを含む空気流が発生し(この場合、針状陰極72側から筒状陽極54方向に空気流が発生する)、この空気流(空気)に、空気中の浮遊粉塵が接触することにより、粉塵にマイナスイオンを帯電させる。そして、吸気孔26から本体12内に入り筒状陽極54内に吸い込まれて通過する空気中のマイナスイオンが帯電した粉塵は、陽極側(筒状陽極54)に吸着して確保されると共に、針状陰極72側から筒状陽極54内を通り本体12外部に排出されるマイナスイオンを含む空気流により空気流が清浄される。尚、直流の高電圧で筒状陽極54と針状陰極72間にコロナ放電を起こさせ、針状陰極72側から筒状陽極54方向に空気流を発生させると共に、マイナスイオンを含む空気により筒状陽極54内を通過する空気を清浄する技術については、従来より周知の技術であるため詳細な説明を省略する。 Here, the
そして、単一の筒状陽極54と単一の針状陰極72を1組として、この1組が約45mmの間隔を存して前記本体12内の左右方向に4組設けられると共に、この4組を1列(1段)として約50mmの間隔を存して3段設けられている。また、高圧発生装置76は、筒状陽極54と針状陰極72の列にそれぞれ1個設けられると共に、各列に対応して合計3個設けられている。即ち、本体12内には、単一の筒状陽極54と単一の針状陰極72は12組設けられている。そして、各段に対応する高圧発生装置76(陰極)側と各針状陰極72は、高圧配線78にて電気的に接続されると共に、高圧発生装置76(陽極)側と後述する本体12前面に設けられたベース板14(図12に図示)は電線80にて電気的に接続されている。 Then, a single
また、本体12内の空間容積は、当該本体12内に配置された筒状陽極54と針状陰極72、及び、高圧発生装置76を含む内部構成部品の体積の4倍以上とされている。詳しくは、本体12のコロナ放電側の空間容積は、当該本体12内に配置された筒状陽極54と針状陰極72及びそれらを構成する構成部品の体積の4倍以上とされている。この場合、本体12内は仕切壁20で仕切られており、複数の筒状陽極54及び針状陰極72は、本体12内の一側に設けられると共に、仕切壁20を挟んで他側に高圧発生装置76が設けられているので、本体12内の空間容積(コロナ放電側の容積)に高圧発生装置76の体積は影響していない。 The space volume in the
該針状陰極72は、図5、図6に示すように縦3列、横2列の格子状のフレーム56に立設された基板支柱58に固定されている。詳しくは、縦長の基板68に針状陰極72が複数本(実施例では4本)所定の等間隔で垂直に立設されると共に、針状陰極72は基板68にハンダ付けにて固定されている。この基板68が3枚、所定の間隔で平行に基板支柱58にネジ70で固定されている。即ち、フレーム56に固定された針状陰極72は、左右方向に45mm間隔で4本設けられると共に、50mm間隔で上下方向に3段設けられている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the needle-
該フレーム56は、絶縁を有する合成樹脂の成型品にて高精度に構成され、一面側には複数本(実施例では4本)の取付支柱60が立設されている。この取付支柱60の先端には取付孔62が穿設されており、この取付孔62(フレーム56)が本体12のベース板14にネジ64止め(図12に図示)固定されている。即ち、針状陰極72は、従来のようにL字型のアングルを使用せずに、基板68及びフレーム56を介して本体12のベース板14に直接固定されているので、針状陰極72の位置精度(針状陰極72の先端ST針部の位置精度)を大幅に向上させることができる。 The
この場合、筒状陽極54の略中心線O(図24に図示)上に所定の間隔を存して針状陰極72の先端STを確実に配置させることができる。これにより、針状陰極72の先端ST針部が筒状陽極54の略中心線Oから位置がずれてしまうのを防止することができるので、針状陰極72と筒状陽極54間で発生させる放電効率を大幅に向上させることができる。 In this case, the tip ST of the needle-
前記フロントカバー36は、合成樹脂板にて構成されると共に、図7に示すように前記複数の筒状陽極54からの空気流を本体12内より外部に排出するための排気孔38が複数設けられている。これらの排気孔38は、フロントカバー36を貫通して設けられると共に、各筒状陽極54に対応して設けられている。フロントカバー36の後面(本体12側)には図8、図9に示すように、通電可能な金属板(例えばステンレス板)にて構成された通電板40が設けられており、この通電板40はフロントカバー36と略同じ大きさに構成されている。 The
通電板40には、肉厚約1.5mm、内径約16.0mm、長さ約20.0mmに形成された円筒形の前記筒状陽極54が複数(実施例では12個)設けられている。これらの各筒状陽極54は、通電板40に形成された孔に圧入され、フロントカバー36側を面一に固定されている。係る筒状陽極54は、外周面がフライス盤に固定され、一側端部の外周面が所定寸法切削されて、当該筒状陽極54の外周面の真円が出された後、通電板40の孔に圧入されている。これにより、筒状陽極54が通電板40に確実に固定されると共に、確実に筒状陽極54と通電板40とが通電できるように構成されている。 The energizing
通電板40(フロントカバー36)の一側となる上部(図8、図9の上側)には、通電可能な金属板(例えばステンレス板)にて構成されたキャッチングヒンジ42(本発明の第1の係合片に相当)が固定されており、このキャッチングヒンジ42は、通電板40の左右両端近傍にそれぞれネジ44にて固定されている。該キャッチングヒンジ42には、係合ピン46がカシメ固定(この場合溶接固定でも良い)されている(図9、図10)。この係合ピン46も、キャッチングヒンジ42同様通電可能な金属棒(例えばステンレス棒)にて構成されている。 A catching hinge 42 (first of the present invention) made of a metal plate (for example, a stainless steel plate) that can be energized is provided on an upper portion (the upper side of FIGS. 8 and 9) that is one side of the energization plate 40 (front cover 36). The catching
また、通電板40(フロントカバー36)の他側となる下部(図8、図9の下側)には、通電可能な金属板(例えばステンレス板)にて構成されたローラキャッチ48(本発明の第2の係合片に相当)が固定されると共に、ローラキャッチ48は、通電板40の左右両端近傍にそれぞれネジ50にて螺合されている。このローラキャッチ48には、側面菱形状の係合突部52が突出形成されている(図9、図11)。この係合突部52もキャッチングヒンジ42同様通電可能な金属板(例えばステンレス板)にて構成されている。即ち、係合ピン46は、キャッチングヒンジ42を介してネジ44にて通電板40に導通されている。尚、図11のローラキャッチ48はキャッチングヒンジ42方向から視認した図である。 A roller catch 48 (in the present invention) formed of a metal plate (for example, a stainless steel plate) that can be energized is provided on the lower side (lower side of FIGS. 8 and 9) on the other side of the energizing plate 40 (front cover 36). The
また、本体12の前面には図12に示すように、通電可能な金属板(例えばステンレス板)にて構成されたベース板14が設けられている。このベース板14には前記針状陰極72に対応して複数のホルダー孔16が形成されている。該複数のホルダー孔16内側には後述する複数のマグネットホルダー84が臨んで見えると共に、各マグネットホルダー84の略中心に位置して、前記針状陰極72が臨んで見える。尚、マグネットホルダー84については後に詳しく説明を行う。 Further, as shown in FIG. 12, a
該ベース板14の上部には、前記キャッチングヒンジ42の係合ピン46が係合されるピン係合片30(本発明の第1の係合片に相当)が設けられると共に、下部には前記ローラキャッチ48の係合突部52が係合される係合ローラ32(本発明の第2の係合片に相当)が設けられている。ピン係合片30は、本体12の後面側を開口した横倒しU字形状(図13に図示)に構成されている。 A pin engagement piece 30 (corresponding to a first engagement piece of the present invention) to which an
また、係合ローラ32は図示しない一対のローラ34を備えており、両ローラ34が付勢部材にて相互に挟持されることにより、常時係合突部52(フロントカバー36)を本体12に付勢できるように構成されている。尚、第1の係合片は、キャッチングヒンジ42とピン係合片30にて構成されると共に、第2の係合片は、ローラキャッチ48と係合ローラ32にて構成されている。 Further, the engaging
そして、フロントカバー36は、図14白抜き矢印で示すように一端キャッチングヒンジ42の係合ピン46がピン係合片30の開口側に配置された後、係合ピン46がピン係合片30に係合される。次に、係合ピン46を支点にフロントカバー36が反時計廻り方向に回動(図中黒矢印)された後、図15黒矢印で示すようにフロントカバー36の下部に設けられたローラキャッチ48の係合突部52が係合ローラ32の一対のローラ34間に挿入される。 Then, the
係るローラキャッチ48の係合突部52が係合ローラ32の一対のローラ34間に挿入され、フロントカバー36の通電板40が本体12のベース板14に当接した状態で、係合突部52の側面菱形状の傾斜部(フロントカバー36側の傾斜部)に両ローラ34が当接する。即ち、フロントカバー36の通電板40が本体12のベース板14に当接した状態で、ローラキャッチ48の係合突部52が係合ローラ32の一対のローラ34間を本体12側に抜けきれない位置で停止させている。この状態で一対のローラ34は、相互に挟持方向に付勢力が働いている(図15白抜き矢印)ので、係合突部52(フロントカバー36の通電板40)は所定の付勢力で本体12内側に付勢され、通電板40はベース板14に押圧される。 The engaging
これにより、フロントカバー36が本体12に取り付けられると共に、係合突部52による付勢力で通電板40(フロントカバー36)を常時ベース板14(本体12)に接触させることができるので、通電板40とベース板14との電気的接続をより確実なものとすることができる。また、通電板40に設けた筒状陽極54は、通電板40からベース板14、或いは、通電板40からキャッチングヒンジ42を介してベース板14に接続された後、電線80を介して高圧発生装置76に接続されるので、高圧発生装置76と筒状陽極54とを確実に電気的に接続することができる。 As a result, the
即ち、キャッチングヒンジ42及びローラキャッチ48を係合させるだけ、図16に示すように筒状陽極54の略中心線O上に位置した対向位置に針状陰極72の先端STを合わせることが可能となる。これにより、筒状陽極54の略中心線O上に、針状陰極72の先端STを確実に配置させることができ、針状陰極72の先端ST針部が位置がずれてしまうのを防止することができるので、針状陰極72と筒状陽極54間で発生させる放電効率を大幅に向上させることができる。従って、筒状陽極54と針状陰極72間でより確実なコロナ放電を起こさせることができる。 That is, by engaging the catching
また、第1の係合片(ピン係合片30とキャッチングヒンジ42)、及び、第2の係合片(係合ローラ32とローラキャッチ48)を係脱させるだけで、本体12にフロントカバー36を着脱することができる。即ち、フロントカバー36を本体12にワンタッチで装着させるだけで、筒状陽極54の略中心線O上に位置した対向位置に針状陰極72の先端STを合わせることが可能となる。これにより、長年の経験と熟練等を必要とせずに初心者でも容易にメンテナンスを行うことが可能となる。 Further, the front cover can be attached to the
ここで、前記針状陰極72について図17乃至25を参照して詳しく説明を行う。従来の針状陰極72の形状は大きく分けて3種類ある。第1に、図17に示すように長期間使用しても劣化することなく強い強度を有するが放電効率が比較的低い針状陰極72Aと、第2に、図19に示すように放電効率は比較的高いが変形し易い針状陰極72Bと、第3に図21に示すように針状陰極72Aと針状陰極72Bの中間の性能を有する針状陰極72Cとの3種類がある。 Here, the
先ず、長期間使用できる針状陰極72Aを図17、図18に1点鎖線で示している。この針状陰極72Aは、基部74が円柱形に形成され、直径約1.0mm、全長約13.0mmに構成されている。そして、針状陰極72Aの基端部(先端STの反対側端部)から約11.0mm先端ST側を起点H1にして、そこから先端STに向けて細く尖らせた針状に形成している。即ち、針状陰極72Aは、先端STから基部74方向へ約2.0mm寄った所から先端ST方向に向けて細く針状に尖った針状部分を形成し、これによって長期間使用できるように強い強度を確保している。尚、図18は、図17に図示した針状陰極72Aの直径(太さ)を変えずに、長さのみ圧縮して、先端ST側の形状を明確にした図を示している。 First, a needle-
次に、放電効率は比較的高いが変形し易い針状陰極72Bを図19、図20に2点鎖線で示している。この針状陰極72Bは、基部74が円柱形に形成され、針状陰極72同様直径約1.0mm、全長約13.0mmに構成されている。この場合、針状陰極72Bの基端部から約5.0mm先端ST側の位置を起点H1にして、そこから先端STに向けて細く尖らせた針状に形成している。即ち、針状陰極72Bは、先端STから基部74方向へ約7.0mm寄った所から先端ST方向に向けて細く長く針状に尖った針状部分を形成し、これによって放電効率が比較的高くなるように構成されている。尚、図20は、図19に図示した針状陰極72Bの直径(太さ)を変えずに、長さのみ圧縮して、先端ST側の形状を明確にした図を示している。 Next, a needle-
次に、針状陰極72Aと針状陰極72Bの中間性能の針状陰極72Cを図21、図22に点線で示している。この針状陰極72Bは、基部74が円柱形に形成され、針状陰極72同様直径約1.0mm、全長約13.0mmに構成されている。この場合、針状陰極72Cの基端部から約6.5mm先端ST側の位置を起点H1にして、そこから先端ST方向に向けて大砲型に湾曲形成(図中黒の湾曲線で示している)し、先端STは細く尖らせた針状に形成している。即ち、針状陰極72Cは、先端STから基部74方向へ約6.5mm寄った所から先端ST方向に向けて大砲形状に湾曲形成して先端STを細く針状に尖った針状部分を形成し、これによって針状陰極72Aと針状陰極72Bの中間の性能を得ている。尚、図22は、図21に図示した針状陰極72Cの直径(太さ)を変えずに、長さのみ圧縮して、先端ST形状を明確にした図を示している。 Next, a needle-
しかし、このような大砲型の針状陰極72Cを使用することにより、針状陰極72Aと針状陰極72Bの中間の性能が得られるものの、針状陰極72Cの先端ST近傍が太くなってしまう(図25参照)ので、針状陰極72Bに放電効率を近づけることができない。この場合、針状陰極72は、でき得る限り放電効率が高くて長期間使用できる方が好ましいのは言うまでもない。そこで、本発明では、針状陰極72の強度を維持しつつ、放電効率を大砲型の針状陰極72Cよりも、更に針状陰極72Aに近づけた針状陰極72の形状を開発した。 However, by using such a cannon-shaped needle-
即ち、針状陰極72は図23、図24に示すように、先端STに向けて段階的に細くなる周面形状に形成すると共に、中心線O(図25に図示)と周面とが成す角度を先端STに行くほど大きく構成されている。該針状陰極72の基部74(円柱形の部分)の径は1.0mm、全長約13.0mmに構成されている。この場合、針状陰極72は、同様基端部から約5.0mm先端ST側に設けた起点H1から先端ST方向に向けて段階的に細く尖らせた針状部分形成している。尚、図24は、図23に図示した針状陰極72Cの直径(太さ)を変えずに、長さのみ圧縮して、先端ST形状を明確にした図を示している。 That is, as shown in FIGS. 23 and 24, the needle-
詳しくは、図24に示すように、基端部から針状陰極72の先端STより更に離間した位置となる先端STの延長線上約16.0mmの位置に仮想点H3を設けている(針状陰極72の中心線Oに仮想点H3を設けている)。そして、基端部から約5.0mm先端ST方向に離間したヶ所を起点H1にして、そこから仮想点H3に向けて屈曲点H2(基端部から約8.0mmの位置)まで延在し、そこで屈曲して更に針状陰極72の先端ST(針状陰極72の基端部から13.0mmの所)までを先細りに針状に尖った針状部分を形成している。 Specifically, as shown in FIG. 24, a virtual point H3 is provided at a position of about 16.0 mm on the extension line of the tip ST that is further away from the tip ST of the needle-
この場合、針状陰極72は、基部74を円柱形に形成し、基点H1から屈曲点H2迄の1段目を仮想点H3方向に先細りにし、更に屈曲点H2から先端ST迄の2段目迄、先端側を針状に尖った針状部分を形成している。係る各針状陰極72の形状は、針状陰極72Bに対して先端ST近傍(屈曲点H2)まで太く、そこから先端STまで先細りに尖らせて針状部分を形成すると共に、針状陰極72A及び針状陰極72Cの先端STは針状陰極72より太く形成されている(図25)。 In this case, the needle-
詳しくは、針状陰極72は、基点H1から先端STまでの約7.0mmを、基部74から先端ST方向に、段階的(この場合2段階)に細く尖らせた形状に形成すると共に、針状陰極72の中心線Oと周面とが成す角度を基部74から先端ST方向に行くほど大きくしている。この場合、中心線Oと周面とが成す角度を先端ST方向に行くほど小さくした場合に対して、屈曲点H2の径を細くすることができるので、1段目の針状陰極72の径を針状陰極72Bより太くて強度が強く、屈曲点H2から先端STまでの針状陰極72の径を針状陰極72A及び針状陰極72Cより細くすることができる。これにより、針状陰極72の強度を維持しつつ、放電効率を比較的高くすることができる。 Specifically, the needle-
一方、前記ベース板14(図13)の本体12側には、図26に示すようにマグネットホルダー84が複数形成された、合成樹脂性のマグネットベース82が取り付けられている。各マグネットホルダー84の略中心には、マグネットベース82を貫通して形成された貫通孔88がそれぞれ設けられている。該貫通孔88は、筒状陽極54に対応した数(12ヶ所)設けられている。該貫通孔88は、前記フロントカバー36に設けた筒状陽極54が挿入可能な孔径に形成されており、フロントカバー36が本体12に取り付けられた状態で、筒状陽極54はマグネットホルダー84内側の貫通孔88に挿入できるように構成されている。 On the other hand, a synthetic
また、マグネットホルダー84近傍には、マグネットベース82を貫通して複数の位置決め孔90が設けられている。この位置決め孔90は、前記フレーム56に設けた複数の取付支柱60と略同等の間隔で配置されると共に、当該取付支柱60が挿入可能な内径に形成されている。また、マグネットベース82には複数の取付部92が設けられており、この取付部92とマグネットベース82は一体に成形されている。 A plurality of positioning holes 90 are provided in the vicinity of the
そして、この取付部92に設けられたネジ孔94に図示しないネジが挿入されて本体12に固定されることにより、マグネットベース82が本体12に取り付け固定される。係る取付部92をマグネットベース82に一体に成形することにより、当該マグネットベース82が本体12に取り付け固定された状態で、マグネットホルダー84と針状陰極72との位置精度を大幅に向上させている。 Then, a screw (not shown) is inserted into the
また、前記マグネットホルダー84の周囲には図27に示すように複数(実施例では12ヶ所)の収納部86が凹陥形成されており、マグネットホルダー84周囲に設けられた各収納部86の中心は貫通孔88の中心と同一に構成されている。該各マグネットホルダー84の各収納部86にはそれぞれ同一の大きさ、同一の磁力の永久磁石96が収納されており、各永久磁石96は各収納部86内にそれぞれ接着剤にて固定されている。該マグネットホルダー84周囲に形成した各収納部86内の隣接する永久磁石96は、異なる極性(N極、S極、N極、S極・・・)に配置されている。 Further, as shown in FIG. 27, a plurality (12 in the embodiment) of
そして、上述の構成でマグネットベース82が本体12に取り付け固定されると、各マグネットホルダー84周囲に設けられた複数の永久磁石96が形成する円の中心と、筒状陽極54の中心とが略同一になるように構成されている。即ち、前述した如き針状陰極72の先端STは、筒状陽極54の略中心線O上に配置されているので、マグネットベース82が本体12に取り付けられた状態で、針状陰極72の先端STを、マグネットホルダー84の各収納部86に収納された複数の永久磁石96が形成した円の略中心に高精度で配置させることができる。これにより、本体12にフロントカバー36を装着するだけで、筒状陽極54の中心線O上(複数の永久磁石96にて形成した円の略中心線上)に針状陰極72の先端STを配置させることが可能となる。 When the
該空気清浄装置10は、マイナスイオンが磁力に反応するのを応用してる。即ち、空気清浄装置10は、前記高圧発生装置76から直流の高電圧が出力されて、筒状陽極54と針状陰極72間に起きたコロナ放電により発生するマイナスイオンを含む空気流(空気)は、筒状陽極54の周囲に設けた複数の永久磁石96の磁力で引き付けらると共に、複数の永久磁石96の地場に巻き付いて運動する。この空気流は、図28に示すように筒状陽極54内を流れる過程でサイクロトロン(渦流)が発生(複数の永久磁石96の磁力の作用によりサイクロトロンが発生)する。このサイクロトロンにより、コロナ放電によって発生するマイナスイオンを増加させることが可能になると共に、筒状陽極54内を流れる空気の速度を大幅に向上させることができる。これにより、空気清浄装置10の空気清浄効率を極めて向上させることができる。尚、サイクロトロンについてはURL・http://masashi.issp.u−tokyo.ac.jp/yoshida/dscr.html、http://www.las.u−toyama.ac.jp/physics/yoshida/i2/212.pdf#search=’サイクロトロン運動’、http://www.jaist.ac.jp/ms/equipments/FT−ICR.htmlを参照。 The
ここで、筒状陽極54の周囲に永久磁石96を設けていないときと、筒状陽極54の周囲に永久磁石96を複数設けたときの、筒状陽極54内を通過する空気に含まれるマイナスイオンの個数を測定した実験結果を説明する。また、筒状陽極54内を通過して排気孔38から排出される空気流は、高圧発生装置76にて直流の高電圧(約7.5KV)を筒状陽極54と針状陰極72に印加したときに発生する通常の一定速度であるものとする。先ず、筒状陽極54の周囲に永久磁石96を設けていない場合、筒状陽極54内を通過するときのマイナスイオン個数は約60万個/cc、筒状陽極54の周囲に複数の永久磁石96を設け場合、筒状陽極54内を通過するときのマイナスイオン個数は約175万個/ccであった。即ち、筒状陽極54周囲に設けた複数の永久磁石96の磁力の作用により、筒状陽極54内を通過する空気に含まれるマイナスイオン個数は約+110万個/cc増加した。尚、実験では測定の都合上フロントカバー36(図2)に形成された最上段の4個の排気孔38から排出された空気流中の1cc当たりのマイナスイオンの個数を測定した。また、測定の都合で上フロントカバー36に形成された上段4個の排気孔38から排出された空気流中の1cc当たりのマイナスイオンの個数を測定したが、1cc当たりのマイナスイオンの個数は、1個〜12個の排気孔38から排出された空気流中の1cc当たりのマイナスイオンの個数であっても同様の結果が得られるのはいうまでもない。また、1立方センチメートルをccで表記している。 Here, when the
このように、空気清浄装置10には、筒状陽極54周囲に複数の永久磁石96を配置して、隣接する永久磁石96の磁極を異なる極性に配置しているので、当該永久磁石96の磁力により筒状陽極54内を流れる空気にサイクロトロンを発生させることができる。この渦流により筒状陽極54内を流れる空気に含まれるマイナスイオン量を大幅に増加させることが可能となる。 Thus, in the
また、針状陰極72は、基部74から先端STに向けて段階的に細くなる周面形状を呈すると共に、中心線Oと周面とが成す角度は、先端STに行くほど大きくしているので、針状陰極72の強度(特に先端ST近傍の強度)を増すことができる。これにより、放電効率の低減を最小限に抑えつつ、針状陰極72を変形し難くすることが可能となるので、空気清浄装置10の空気清浄効率を向上させた状態で良好な空気清浄効果を長期間維持させることができる。 In addition, the needle-
また、筒状陽極54と針状陰極72は複数設けられると共に、各針状陰極72が所定の間隔で固定されたフレーム56を備え、該フレーム56は、針状陰極72近傍において本体12に固定されると共に、複数の筒状陽極54から空気流が排出される側に設けられた着脱自在のフロントカバー36と、該フロントカバー36の一側に設けられ、本体12に係合するキャッチングヒンジ42と、フロントカバー36の他側に設けられ、本体12側に引き込まれた状態で係脱自在に係合するローラキャッチ48とを備えたので、予め筒状陽極54の中心に針状陰極72の先端ST位置合うようにフレーム56の本体12固定とフロントカバー36及びキャッチングヒンジ42、ローラキャッチ48の取付位置精度を向上しているので、キャッチングヒンジ42及びローラキャッチ48を係合させるだけで、筒状陽極54の略中心線O上に位置した対向位置に針状陰極72の先端STを合わせることが可能となる。 A plurality of
また、ピン係合片30とキャッチングヒンジ42、及び、係合ローラ32とローラキャッチ48を係脱させるだけで本体12にフロントカバー36を着脱することができると共に、フロントカバー36を本体12に装着するだけで、筒状陽極54の略中心線O上に位置した対向位置に針状陰極72の先端を合わせることが可能となる。これにより、長年の経験と熟練等を必要とせずに筒状陽極54の略中心線O上に針状陰極72先端の位置を合わせることができるので、極めて好適なコロナ放電を発生させることができる。従って、初心者でも容易に空気清浄装置10のメンテナンスを行うことができ、筒状陽極54の略中心線O上に針状陰極72の先端位置が合わないことによって筒状陽極54から排出される空気流の速度の低減が生じるなどの不都合も確実に回避することができる。 Further, the
また、本体12内の空間容積は、当該本体12内に配置された筒状陽極54、針状陰極72、及び、高圧発生装置76を含む内部構成部品の体積の4倍以上とされているので、本体12内空間の空気を安定して大量に筒状陽極54内に導入することが可能となる。これにより、筒状陽極54内を通過する空気の通過速度を大幅に向上させることが可能となる。 Further, the space volume in the
尚、実施形態では針状陰極72は、基点H1から先端STまでの約7.0mmを、基点H1(基部74)から先端ST方向に、段階的に細く尖らせた形状に形成すると共に、中心線Oと周面とが成す角度を先端STに行くほど大きくしたが、中心線Oと周面とが成す角度を基部74側と先端ST側とを同等角度にしても差し支えない。この場合も、針状陰極72の強度を維持しつつ、放電効率を比較的高くすることができる。 In the embodiment, the needle-
また、空気清浄装置10の形状や寸法或いは角度等を記載したが、空気清浄装置10の要旨を逸脱しない範囲内で形状や寸法或いは角度等を変更しても良いのは言うまでもない。勿論本発明は、上記各実施例のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の様々な変更を行っても本発明は有効である。 Moreover, although the shape, dimension, angle, etc. of the
10 空気清浄装置
12 本体
14 ベース板
20 仕切壁
24 裏蓋
30 ピン係合片(第1の係合片)
32 係合ローラ(第2の係合片)
36 フロントカバー(前面板)
42 キャッチングヒンジ(第1の係合片)
46 係合ピン
48 ローラキャッチ(第2の係合片)
52 係合突部
54 筒状陽極
56 フレーム
72 針状陰極
74 基部
76 高圧発生装置
82 マグネットベース
84 マグネットホルダー
96 永久磁石
O 中心線
ST 先端
H1 起点
H2 屈曲点
H3 仮想点DESCRIPTION OF
32 engagement roller (second engagement piece)
36 Front cover (front plate)
42 Catching hinge (first engagement piece)
46 engaging
52 engaging
Claims (5)
前記筒状陽極周囲に複数の永久磁石を配置したことを特徴とする空気清浄装置。A cylindrical anode, a needle-shaped cathode positioned substantially on the center line of the cylindrical anode and arranged at a predetermined interval from the cylindrical anode, and a direct current between the cylindrical anode and the needle-shaped cathode. A high-pressure generator that generates a corona discharge by applying a high voltage is provided in the main body, and the corona discharge generates an air flow including negative ions flowing in the cylindrical anode from the needle-like cathode side. In the device
An air cleaning device comprising a plurality of permanent magnets arranged around the cylindrical anode.
前記複数の筒状陽極から空気流が排出される側に設けられた着脱自在の前面板と、
該前面板の一側に設けられ、前記本体に係合する第1の係合片と、
前記前面板の他側に設けられ、前記本体側に引き込まれた状態で係脱自在に係合する第2の係合片とを備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の空気清浄装置。A plurality of cylindrical anodes and needle cathodes are provided, and each needle cathode has a frame fixed at a predetermined interval, and the frame is fixed to the main body in the vicinity of the needle cathode,
A detachable front plate provided on the side from which airflow is discharged from the plurality of cylindrical anodes;
A first engagement piece provided on one side of the front plate and engaged with the main body;
4. A second engagement piece provided on the other side of the front plate and detachably engaged in a state of being pulled into the main body. An air purifier according to claim 1.
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