JP2011070803A - イオン発生装置及びそれを備えた美容装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から風等の推進力を加えることなくイオンをイオン放出口から放出することができるイオン発生装置及びそれを備えた美容装置を提供する。
【解決手段】ハウジング３内に放電電極４とグランド電極５を設ける。また、グランド電極５の上方のＣ上部開口部３ａに帯電体８を設け、その帯電体８に電圧を印加してマイナスイオンと相反する電位に帯電させるようにした。放電電極４とグランド電極５との間に生成されたマイナスイオンは、マイナスイオンから帯電体８に向かって発生する電気力線に沿って加速しながら上方に飛散する。このとき、マイナスイオンは、ハウジング３に付着することなく上方に飛散する。加速しながら上方に飛散していくマイナスイオンは、高速となり慣性力によって、筐体２の開口部２ａから外側に放出されることになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中で放電を起こしてイオンを発生するイオン発生装置及びそれを備えた美容装置に関する。

従来、空気中でコロナ放電を起こしてイオンを発生させるイオン発生装置は、例えば、発生させたイオンを前方に放出し、放出したイオンを肌に当てて肌ケアしたり、髪に当てて毛髪をしっとりさせたり、また、頭皮に当てて育毛をさせる美容装置に利用される。

図８に示すように、この種のイオン発生装置３０は、針電極３１の前方にグランド電極３２を配置し、針電極３１とグランド電極３２との間に高電圧発生装置３３から高電圧を印加することで、コロナ放電を起こし、このコロナ放電によってイオンを発生させる（例えば、特許文献１）。

詳述すると、イオン発生装置３０は、マイナスイオンを発生させる場合には、グランド電極３２を基準電位とし、針電極３１にマイナス５ｋＶの電圧を印加すると、マイナスイオンが発生する。また、イオン発生装置３０は、プラスイオンを発生させる場合には、グランド電極３２を基準電位とし、針電極３１にプラス５ｋＶの電圧を印加するとプラスイオンが発生する。

そして、イオン発生装置３０を備えた美容装置において、生成した、例えばマイナスイオンを顔等の対象物に案内するため、美容装置から対象物に向けて開口している円筒状のハウジング３４を筐体３５に取着し、そのハウジング３４内に針電極３１とグランド電極３２を配設させるようにしている。その結果、美容装置は、針電極３１とグランド電極３２の間で発生させたマイナスイオンがハウジング３４を介して対象物に向かって放出される。

特開２００２−２１９３５５号公報

ところで、上記した針電極３１とグランド電極３２を配設したハウジング３４は、マイナスイオンを放出する方向に沿って配置されている。このため、美容装置は、イオン発生装置３０で発生させたマイナスイオンを対象物に向かって放出する際、ハウジング３４や筐体３５のイオン吐き出し口近傍でマイナスイオンの一部が付着する。このマイナスイオンの付着は、対象物へのイオンの到達量が減少してしまうという問題があった。

また、美容装置に備えられたハウジング３４や筐体３５のイオン吐き出し口近傍では、付着したイオンによって帯電する。これにより、帯電したハウジング３４やイオン吐き出し口近傍に対して、イオン発生装置３０からのマイナスイオンが反発し、イオン発生装置３０からのマイナスイオンが対象物方向に向かって飛翔しない。この結果、対象物へのマイナスイオンの到達量がさらに減少してしまうという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部から風等の推進力を加えることなくイオンをイオン放出口から放出することができるイオン発生装置及びそれを備えた美容装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、空気中でコロナ放電させてイオンを発生るための放電部を有するイオン発生装置であって、発生したイオンが放出されるイオン放出口又はイオン放出口近傍に帯電体を設けるとともに、前記帯電体に前記イオンと相反する電位に帯電させるための電圧発生回路を設けた。

請求項１に記載の発明によれば、電圧発生回路を設けて、イオン放出口又はイオン放出口近傍を、イオンと相反する電位に帯電させることによって、安定してイオンを放出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のイオン発生装置において、前記放電部は、第１の電極と、中央部が円形の開口を有する環状の第２の電極とからなり、前記第１の電極と前記第２の電極を、それぞれの中心軸線が一致するように配置した。

請求項２に記載の発明によれば、第１の電極と第２の電極との間にコロナ放電が起き、イオンを発生させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のイオン発生装置において、前記放電部は、前記第１の電極に液体が供給され、前記液体が静電霧化して帯電微粒子化された液体を生成する静電霧化手段を設けた。

請求項３に記載の発明によれば、イオンとともに帯電微粒子化された液体を安定して放出することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１に記載の静電霧化装置において、前記放電部は、円筒状のハウジングに内在され、前記帯電体は、前記円筒状のハウジングの出口又は出口近傍に設けた。

請求項４に記載の発明によれば、ハウジングの出口又は出口近傍を、帯電体にてイオンと相反する電位に帯電させることによって、安定してイオンを放出することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１に記載のイオン発生装置において、前記帯電体は筒体であって、その内径が前記放電部から離間するに従って大径になる。

請求項５に記載の発明によれば、広角度にマイナスイオンを放出することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のイオン発生装置において、前記筒状の帯電体は、中心軸線方向に複数分割された、互いに電気的に絶縁された分割片からなり、前記電圧発生回路は、前記各分割片に対して、印加する電位を、中心軸線方向に沿って、相対的に変化させる。

請求項６に記載の発明によれば、マイナスイオンは、より広角度に放出され、イオンの放出量は増加させることができる。
請求項７に記載の発明は、美容装置に請求項１〜６のいずれか１に記載のイオン発生装置を備えた。

請求項７に記載の発明によれば、イオンの放出量を増加させることができる。

本発明によれば、外部から風等の推進力を加えることなくイオンをイオン放出口から放出することができる。

本発明のイオン発生装置の一実施形態を説明するための概略構成図である。 イオン発生装置の別例を説明するための概略構成図である。 （ａ）（ｂ）イオン発生装置の帯電体の別例を説明するための説明図。 イオン発生装置の別例を説明するための概略構成図である。 イオン発生装置の別例を説明するための概略構成図である。 イオン発生装置の別例を説明するための概略構成図である。 イオン発生装置を備えた美容装置の全体斜視図である。 従来のイオン発生装置を説明するための概略構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明のイオン発生装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態を説明するためのイオン発生装置１の概略構成を示す。イオン発生装置１は、四角箱状の筐体２の上面中央位置に外側と内側を連通するイオン放出口を構成する開口部２ａが形成されている。その筐体２内には、円筒状のハウジング３が設けられている。ハウジング３は、出口を構成する上部開口部３ａが筐体２の開口部２ａと連通するように図示しない支持部材にて配置固定されている。

ハウジング３内であって同ハウジング３の中心軸線Ｌに沿って、放電部を構成する第１の電極としての放電電極４が収容されている。放電電極４は、先端部が尖った棒状の電極であって、その尖った先端部が上方のハウジング３の上部開口部３ａの方向に向くように、図示しない支持部材にてハウジング３に対して配置固定されている。

ハウジング３内であって、放電電極４の先端部より上方の中央位置には、放電部を構成する第２の電極としてのグランド電極５がハウジング３に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。グランド電極５は、円板状をなし、その中央部に貫通孔６が貫通形成されている。そして、グランド電極５は、その貫通孔６の中心がハウジング３の中心軸線Ｌと一致するように配置されている。

放電電極４とグランド電極５との間には、高電圧発生装置７から高電圧が印加されるようになっている。高電圧が印加されることで、放電電極４とグランド電極５との間でコロナ放電を起こさせ、該放電によってイオンを生成するようにしている。

本実施形態では、高電圧発生装置７にてグランド電極５を基準電位側とし、放電電極４にマイナス５ｋＶの直流電圧を印加する。その結果、放電電極４とグランド電極５との間には、マイナスイオンが発生するようになっている。

ハウジング３の上部開口部３ａの開口端全周には、円環状の帯電体８が固着されている。帯電体８は、電圧発生回路としての帯電電圧発生装置９から電圧が印加されるようになっている。帯電体８は、帯電電圧発生装置９から印加される数十ボルト〜数百ボルトの電圧によって、放電電極４とグランド電極５との間に発生するマイナスイオンと相反する電位（この場合プラス電位）に帯電する帯電物質から形成されている。従って、帯電体８は、発生するマイナスイオンと相反する電位に帯電する帯電物質であれば、金属であっても、樹脂であってもよい。

これによって、放電電極４とグランド電極５との間で発生したマイナスイオンから円環状の帯電体８に向かって電気力線が発生する。その結果、放電電極４とグランド電極５との間で発生したマイナスイオンは、この電気力線に沿って加速しながら上方に飛散し、慣性力によって、筐体２の開口部２ａから外側に効率よく放出されることになる。

次に、上記のように構成したイオン発生装置１の作用について説明する。
今、帯電電圧発生装置９にて帯電体８に電圧を印加して、帯電体８をマイナスイオンと相反する電位に帯電させる。この状態において、放電電極４とグランド電極５に対して高電圧発生装置７から、グランド電極５を基準電位とし、放電電極４にマイナス５ｋＶの直流電圧を印加する。これによって、放電電極４とグランド電極５との間には、コロナ放電が起き、マイナスイオンが発生する。

このマイナスイオンは、該マイナスイオンから帯電している帯電体８に向かって発生する電気力線に沿って加速しながら上方に飛散する。このとき、マイナスイオンは、ハウジング３に付着することなく上方に飛散する。そして、加速しながら上方に飛散していくマイナスイオンは、高速となり慣性力によって、帯電体８に吸着することなく行き過ぎてしまい筐体２の開口部２ａから外側に放出されることになる。

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、グランド電極５の上方のハウジング３の上部開口部３ａに帯電体８を設け、その帯電体８に電圧を印加してマイナスイオンと相反する電位に帯電させるようにした。

従って、放電電極４とグランド電極５との間に生成されたマイナスイオンは、ハウジング３への付着及び帯電体８への吸着が抑えられ筐体２の開口部２ａから外側に効率よく放出される。
（第２実施形態）
次に、本発明のイオン発生装置の第２実施形態について図２に従って説明する。本実施形態のイオン発生装置１は、マイナスイオンに加えて、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を発生させることができるイオン発生装置を特徴とする。そのため、説明の便宜上、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を発生させる構成を詳細に説明し、他の構成は基本的に第１実施形態と同様なのでその詳細は省略する。

図２は、本実施形態を説明するためのイオン発生装置１の概略構成を示す。
イオン発生装置１は、円筒形状のハウジング３内の中央位置に、液体としての水Ｗを貯留した静電霧化手段を構成するタンクＴがハウジング３に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。タンクＴには、放電電極４が収容固定されている。放電電極４は、ハウジング３の中心軸線Ｌと一致するように、タンクＴの開口部に設けた支持部材１２にて支持固定されている。つまり、放電電極４は、尖った先端部がタンクＴの開口部から上方へ中心軸線Ｌに沿って突出するように配置固定されている。

タンクＴは、水給排手段１３が接続されていて、水給排手段１３にてタンクＴ内に水Ｗが供給されたり、タンクＴ内の水Ｗが排出されるようになっている。
放電電極４は、その基端部がタンクＴに貯留した水Ｗに浸されると、毛細管現象にてタンクＴの水Ｗが放電電極４の先端部に供給されるようになっている。そして、この状態から、放電電極４とグランド電極５との間に、放電電極４がマイナス電極となるように高電圧発生装置７にて高電圧（例えば、５ｋＶ）を印加する。すると、高電圧が印加されることによって、放電電極４の先端部に供給された水Ｗは、レーリー分裂し静電霧化して、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水となる。そして、放電電極４の先端部に供給された水Ｗから生成された帯電微粒子水は、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内される。

反対に、放電電極４は、水給排手段１３にてタンクＴ内の水Ｗが排出されてタンクＴ内に水Ｗが溜まっていないとき、放電電極４の先端部に供給されないようになっている。そして、この状態から、第１実施形態と同様に、放電電極４とグランド電極５との間に、高電圧発生装置７から高電圧を印加する。高電圧が印加されることで、放電電極４とグランド電極５との間でコロナ放電が起き、該放電によってマイナスイオンが生成される。

このとき、第１実施形態と同様に、帯電体８により、放電電極４とグランド電極５との間に生成されたマイナスイオンは、ハウジング３への付着及び帯電体８への吸着が抑えられ筐体２の開口部２ａから外側に効率よく放出される。

また、水給排手段１３を制御することにより、放電電極４の先端部に供給される水Ｗの供給を制御しながら、高電圧発生装置７にて放電電極４とグランド電極５との間に印加する高電圧を制御することによって、マイナスイオンと帯電微粒子水の両方を発生させることができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、円環状の帯電体８を、円筒状のハウジング３の上部開口部３ａの開口端全周に固着した。これを、上部開口部３ａの開口端全周に限らず、図３（ａ）に示すように、上部開口部３ａの開口端の一箇所に帯電体８を固着したり、図３（ｂ）に示すように、上部開口部３ａの開口端の複数箇所に帯電体８を等間隔に配置固着して実施してもよい。

・上記実施形態では、円環状の帯電体８を、ハウジング３の上部開口部３ａの開口端に固着した。これを、図４に示すように、ハウジング３の上部開口部３ａ側の内周壁に帯電体８を設けて実施してもよい。

また、円環状の帯電体８に代えて、図５に示す帯電体１５で実施してもよい。この帯電体１５は、筒体であって、その内径が放電電極４とグランド電極５からなる放電部から離間するに従って大径となる帯電体である。従って、帯電体１５は、その内側面が筐体２の外側に向かって拡開するため、電気力線を拡開する帯電体１５の内側面に沿って屈曲させることができ、広角度にマイナスイオンを放出することができる。

さらに、図６に示すように、前記図５で示した帯電体１５を、中心軸線Ｌ方向に、中心軸線方向に複数（図５では３個）分割し、互いに電気的に絶縁した帯電分割片１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設ける。

そして、帯電電圧発生装置９にて各帯電分割片１５ａ，１５ｂ，１５ｃに対して、印加する電圧を中心軸線Ｌ方向に沿って相対的に相違させている。詳述すると、帯電電圧発生装置９は、各帯電分割片１５ａ，１５ｂ，１５ｃに印加するプラス電位の電圧Ｖａ，Ｖｂ、Ｖｃを、グランド電極５から離間するほど、高くするようにしている。すなわち、Ｖａ＜Ｖｂ＜Ｖｃとしている。換言すれば、グランド電極５から離間するほど、プラス側に徐々に昇圧している。

これにより、マイナスイオンは、グランド電極５から離間するほど、加速されて広角度に放出されるため、イオンの放出量は増加する。
また、このとき、各帯電分割片１５ａ，１５ｂ，１５ｃに印加するプラス電位の電圧Ｖａ，Ｖｂ、Ｖｃを制御することによって、マイナスイオンの飛散速度、イオンの放出量及び放出範囲を適宜調整することができる。

・上記実施形態では、イオン発生装置に注目して説明したが、図７示すマイナスイオンとスチームミストを適宜発生させて、イオンにて肌ケアしたり、髪に当てて毛髪をしっとりさせたり、頭皮に当てて育毛をさせる他に、スチームミストにて人の肌や髪に潤いとハリを与える美容装置２０に具体化させてもよい。

図７に示す美容装置２０は、筺体２０ａの上面にスチームミスト吐出口２１とイオン吐出口２２が設けられている。
スチームミスト吐出口２１は、スチームミストが放出される。スチームミストは、筺体２０ａ内で、タンクの水をヒータで気化し、その気化したスチームを高圧放電装置にて微細化して生成される。そして、スチームミスト吐出口２１から放出されるスチームミストは、人の肌に当てることにより肌のケアがなされる。

一方、イオン吐出口２２は、マイナスイオンが放出される。マイナスイオンは、イオン吐出口２２内に設けた上記各実施形態で説明したイオン発生装置１にて生成され。そして、イオン吐出口２２から放出されるマイナスによって、肌のケアがなされる。

・上記実施形態では、マイナスイオンを発生するイオン発生装置１について説明したが、プラスイオンを発生するイオン発生装置に応用してもよいことは勿論である。この場合、帯電体は、帯電電圧発生装置９にてマイナスの電位を印加されたとき、発生するプラスイオンと相反する電位（この場合マイナス電位）に帯電する帯電物質にて形成される。

因みに、マイナスイオンを放出するときは、放電電極４をマイナス電圧にし、グランド電極５をグランドにした高電圧を印加してマイナスイオンを放出させる場合と、放電電極４をグランドにし、グランド電極５をプラス電圧にした高電圧を印加してマイナスイオンを放出させる場合とがある。

また、プラスイオンを放出するとき、放電電極４をプラス電圧にし、グランド電極５をグランドにした高電圧を印加してプラスイオンを放出させる場合と、放電電極４をグランドにし、グランド電極５をマイナス電圧にした高電圧を印加してプラスイオンを放出させる場合とがある。

１…イオン発生装置、２…筐体、２ａ…開口部、３…ハウジング、３ａ…上部開口部、４…放電電極、５…グランド電極、６…貫通孔、７…高電圧発生装置、８，１５…帯電体、９…帯電電圧発生装置、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…帯電分割片、２０…美容装置、２１…スチームミスト吐出口、２２…イオン吐出口、Ｌ…中心軸線、Ｔ…タンク、Ｗ…水。

Claims (7)

1. 空気中でコロナ放電させてイオンを発生るための放電部を有するイオン発生装置であって、
   発生したイオンが放出されるイオン放出口又はイオン放出口近傍に帯電体を設けるとともに、前記帯電体に前記イオンと相反する電位に帯電させるための電圧発生回路を設けたことを特徴とするイオン発生装置。
2. 請求項１に記載のイオン発生装置において、
   前記放電部は、第１の電極と、中央部が円形の開口を有する環状の第２の電極とからなり、前記第１の電極と前記第２の電極を、それぞれの中心軸線が一致するように配置したことを特徴とするイオン発生装置。
3. 請求項２に記載のイオン発生装置において、
   前記放電部は、前記第１の電極に液体が供給され、前記液体が静電霧化して帯電微粒子化された液体を生成する静電霧化手段を設けたことを特徴とするイオン発生装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載の静電霧化装置において、
   前記放電部は、円筒状のハウジングに内在され、
   前記帯電体は、前記円筒状のハウジングの出口又は出口近傍に設けたことを特徴とするイオン発生装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載のイオン発生装置において、
   前記帯電体は、筒体であって、その内径が前記放電部から離間するに従って大径になることを特徴とするイオン発生装置。
6. 請求項５に記載のイオン発生装置において、
   前記筒状の帯電体は、中心軸線方向に複数分割された、互いに電気的に絶縁された分割片からなり、
   前記電圧発生回路は、前記各分割片に対して、印加する電位を、中心軸線方向に沿って、相対的に変化させることを特徴とするイオン発生装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１に記載のイオン発生装置を備えた美容装置。

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