JP2016225196A - イオン発生送風装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄型でかつ消費電力を小さく抑制することができるイオン発生送風装置を提供する。
【解決手段】イオン発生送風装置1Aは、基板2と、基板2の主表面2a上に位置し、送風部10を構成する送風用放電電極11および送風用誘導電極12と、基板2の主表面2a上に位置し、イオン発生部20を構成するイオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22とを備える。送風用放電電極11は、複数の放電部11aが形成された平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜にて構成され、送風用誘導電極12は、基板2の主表面2a上において送風用放電電極11の複数の放電部11aの各々の先端から当該複数の放電部11aの各々の延在方向に沿って距離をもって位置する導電パターンからなる膜にて構成される。イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22は、送風用誘導電極12から見て送風用放電電極11が位置する側とは反対側に配置される。
【選択図】図1
【解決手段】イオン発生送風装置1Aは、基板2と、基板2の主表面2a上に位置し、送風部10を構成する送風用放電電極11および送風用誘導電極12と、基板2の主表面2a上に位置し、イオン発生部20を構成するイオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22とを備える。送風用放電電極11は、複数の放電部11aが形成された平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜にて構成され、送風用誘導電極12は、基板2の主表面2a上において送風用放電電極11の複数の放電部11aの各々の先端から当該複数の放電部11aの各々の延在方向に沿って距離をもって位置する導電パターンからなる膜にて構成される。イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22は、送風用誘導電極12から見て送風用放電電極11が位置する側とは反対側に配置される。
【選択図】図1
Description
本発明は、送風部およびイオン発生部が設けられたイオン発生送風装置に関し、特に、送風部としてイオン風を発生させることができる送風電極を備えてなるイオン発生送風装置に関する。
従来、大気中の放電現象を利用することで風を発生させることができることが知られている。当該風は、一般にイオン風と呼ばれ、様々な分野への適用が検討されている。イオン風は、送風電極に高電圧が印加されることで生じた放電によって誘電分極を起こした大気分子に、さらに送風電極による電界が作用することにより、大気分子に流れが発生し、これによって生成された風のことを意味する。したがって、ここで言うイオン風は、単にプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを多く含んだ風とは区別されるものである。
特開2008−218853号公報(特許文献1)には、イオン風を発生させることができるイオン風送風装置が開示されている。当該特許文献1に開示のイオン風送風装置にあっては、送風電極として針電極と環状電極とが用いられ、針電極の先端側に距離をもって環状電極を配置することにより、当該針電極の先端が向く方向に向けてイオン風が発生することが開示されている。
また、特開2009−74766号公報(特許文献2)には、イオン風を発生させることができる他のイオン風送風装置が開示されている。当該特許文献2に開示のイオン風送風装置にあっては、送風電極として櫛歯状電極と平板電極とが用いられ、櫛歯状電極の先端側に距離をもって平板電極を櫛歯状電極と平行に配置することにより、櫛歯状電極の先端が向く方向に向けてイオン風が発生することが開示されている。
一方で、大気中の放電現象を利用することでプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを発生させることができるイオン発生装置として、各種のものが提案されている。一般に、これらイオン発生装置は、シロッコファンやプロペラファンといった機械式の送風装置の送風経路上に設置され、当該イオン発生装置によって発生させられたプラスイオンおよび/またはマイナスイオンは、当該送風装置によって発生させられた風に付与されることで外部の空間へと放出される。なお、このようなイオン発生装置は、たとえば特開2011−222538号公報(特許文献3)等において開示されている。
ここで、上記特許文献3に開示される如くのイオン発生装置においては、機械式の送風装置を別途必要とするため、消費電力が大きいことが問題となる。また、機械式の送風装置は、比較的小型のものであってもその占有体積が相当程度に大きいため、イオン発生装置を含む送風ユニット全体としての小型化が阻害されてしまう問題もある。
そのため、送風装置として、機械式の送風装置に代えてイオン風送風装置を用いることが想定され、このように構成すれば消費電力を大幅に抑制することができる。しかしながら、上記特許文献1および2に開示の如くのイオン風送風装置をそのまま利用した場合には、送風電極の構成が依然として十分に小型でないため、やはり送風ユニット全体としての大きさが、相当程度に嵩張ってしまう問題が残る。
したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、薄型でかつ消費電力を小さく抑制することができるイオン発生送風装置を提供することを目的とする。
本発明に基づくイオン発生送風装置は、送風部およびイオン発生部が設けられてなるものであって、主表面を有する基板と、上記基板の上記主表面上に位置し、上記送風部を構成する送風用放電電極および送風用誘導電極と、上記基板の上記主表面上に位置し、上記イオン発生部を構成するイオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極とを備えている。上記送風用放電電極は、複数の放電部が形成された平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜にて構成されており、上記送風用誘導電極は、上記基板の上記主表面上において上記送風用放電電極の上記複数の放電部の各々の先端から当該複数の放電部の各々の延在方向に沿って距離をもって位置する導電パターンからなる膜にて構成されている。上記イオン発生用放電電極および上記イオン発生用誘導電極は、上記送風用誘導電極から見て上記送風用放電電極が位置する側とは反対側に配置されている。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記基板が、フレキシブル基板であることが好ましい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記送風用放電電極と上記送風用誘導電極との間に位置する部分の上記基板に、孔部または凹部が設けられていることが好ましい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記送風用放電電極の上記複数の放電部の各々の先端およびその近傍が、他の部材によって覆われることなく露出していることが好ましい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記基板の上記主表面が位置する側とは反対側に位置する上記送風用誘導電極の表面が、上記送風用放電電極から遠ざかるにつれて上記基板の上記主表面からの距離が遠ざかる傾斜面形状を有していてもよい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記送風用放電電極が位置する側の上記送風用誘導電極の端部が、絶縁膜によって覆われていることが好ましい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記送風用誘導電極が、上記基板の上記主表面上に設けられた電極基部と、上記送風用放電電極の上記複数の放電部の各々に応じて上記電極基部上に設けられた複数の誘導部とを含んでいることが好ましく、さらにその場合には、上記送風用放電電極が位置する側の上記送風用誘導電極の上記電極基部の端部が、絶縁膜によって覆われているとともに、上記送風用放電電極が位置する側の上記送風用誘導電極の上記誘導部の端部の側面が、上記絶縁膜によって覆われることなく露出していることが好ましい。
上記本発明に基づくイオン発生送風装置にあっては、上記イオン発生用放電電極および上記イオン発生用誘導電極が、導電パターンからなる膜にて構成されるとともに、上記基板の主表面と垂直な方向において誘電体膜を介して積層されていてもよい。
本発明によれば、薄型でかつ消費電力を小さく抑制することができるイオン発生送風装置とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
図1(A)は、本発明の実施の形態1に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図1(B)は、図1中に示すIB−IB線に沿った断面図である。まず、これら図1(A)および図1(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Aについて説明する。
図1(A)は、本発明の実施の形態1に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図1(B)は、図1中に示すIB−IB線に沿った断面図である。まず、これら図1(A)および図1(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Aについて説明する。
図1(A)および図1(B)に示すように、イオン発生送風装置1Aは、平面視矩形状の全体として厚みの薄い平板状またはフィルム状の外形を有しており、絶縁性の基板2と、当該基板2の主表面2a上に設けられた各種の導電パターンからなる膜によって主として構成された送風部10およびイオン発生部20を備えている。ここで、導電パターンからなる膜とは、金属製の箔やいわゆる薄膜形成プロセスを利用して基板上に形成された導電膜のことを意味する。
送風部10は、基板2の主表面2a上に位置する送風用放電電極11および送風用誘導電極12によって主として構成されており、これら送風用放電電極11および送風用誘導電極12は、いずれも導電パターンからなる膜にて形成されている。送風用放電電極11および送風用誘導電極12は、基板2の主表面2a上において互いに距離をもって並走して位置している。
より詳細には、送風用放電電極11は、平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜によって構成されており、複数の放電部11aを有している。複数の放電部11aの各々は、送風用誘導電極12が位置する側に向けて突出するように形成されており、その先端が尖鋭形状を有している。
一方、送風用誘導電極12は、平面視帯状の導電パターンからなる膜によって構成されており、基板2の主表面2a上において送風用放電電極11の複数の放電部11aの各々の先端から当該複数の放電部11aの各々の延在方向に沿って距離をもって位置している。
また、送風部10は、送風用放電電極11を覆う絶縁膜13をさらに有している。当該絶縁膜13は、送風用放電電極11の尖鋭形状を有する複数の放電部11aの先端を除く部分を覆っており、これにより送風用放電電極11を保護している。その結果、送風用放電電極11の複数の放電部11aの各々の先端およびその近傍は、その上面および側面において他の部材によって覆われることなく露出した状態となっている。
イオン発生部20は、基板2の主表面2a上に位置するイオン発生用放電電極21、イオン発生用誘導電極22および誘電体膜23によって構成されており、このうちのイオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22は、いずれも導電パターンからなる膜にて形成されている。イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22は、互いに距離をもって並走して位置している。
より詳細には、イオン発生用放電電極21は、平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜によって構成されており、複数の放電部21aを有している。複数の放電部21aの各々は、イオン発生用誘導電極22が位置する側に向けて突出するように形成されており、その先端が尖鋭形状を有している。
一方、イオン発生用誘導電極22は、平面視帯状の導電パターンからなる膜によって構成されており、その上面および側面が、誘電体膜23によって覆われている。
上述したイオン発生用放電電極21の複数の放電部21aの各々の先端は、誘電体膜23の上面を覆うように形成されており、これによりイオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22は、基板2の主表面と垂直な方向において誘電体膜23を介して積層された部分を含んでいる。
ここで、送風部10とイオン発生部20とは、基板2の主表面2a上において互いに距離をもって並走して位置している。具体的には、送風用放電電極11および送風用誘導電極12が並ぶ方向と、イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22が並ぶ方向とが合致するとともに、イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22が送風用誘導電極12から見て送風用放電電極11が位置する側とは反対側に位置するように、送風部10とイオン発生部20とが配置されている。
以上において説明したイオン発生送風装置1Aにおいては、送風用放電電極11と送風用誘導電極12との間に図示しない送風用電源回路によって高電圧が印加されるとともに、イオン発生用放電電極21とイオン発生用誘導電極22との間に図示しないイオン発生用電源回路によって高電圧が印加される。
これにより、送風部10においては、絶縁膜13で覆われることなく基板2の主表面2a上において露出した送風用放電電極11の放電部11aの先端と、送風用誘導電極12との間でコロナ放電が発生し、これにより大気分子に流れが生じ、図中において矢印AR1にて示す方向(すなわち複数の放電部11aの先端が向く方向)に向けてイオン風が発生することになる。
一方、イオン発生部20においては、イオン発生用放電電極21の放電部21aの先端と、イオン発生用誘導電極22との間で誘電体バリア放電が発生し、これにより当該誘電体バリア放電が発生した部分の近傍において、大気中にプラスイオンおよび/またはマイナスイオンが発生することになる。
ここで、送風部10にて発生したイオン風は、図中において矢印AR2にて示す方向に向けて進行することでイオン発生部20上を通過することになるが、その際、イオン発生部20にて発生したプラスイオンおよび/またはマイナスイオンが付与されることになり、これらプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを多く含んだイオン風となって、図中において矢印AR3にて示す方向に向けて(すなわち外部の空間に向けて)放出されることになる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Aとすることにより、プラスイオンおよび/またはマイナスイオンの発生とその外部に向けての放出とが、全体として厚みの薄い平板状またはフィルム状の単一の装置によって実現できることになり、従来に比して大幅に送風ユニットの小型化および薄型化が図られることになる。また、送風ユニットの送風装置としてイオン風送風装置を用いることになるため、機械式の送風装置を利用した場合に比べ、大幅に消費電力を抑制することもできる。
また、上記構成のイオン発生送風装置1Aとすることにより、イオン発生部20に向けて送風される風が既に帯電した窒素や酸素等の空気分子からなるイオン風であるため、機械式の送風装置を用いた場合にイオン発生部に送風される風に比べ、イオン発生部20におけるプラスイオンおよび/またはマイナスイオンの発生に有利な効果を与えることも期待できる。
なお、上述した送風部10およびイオン発生部20を駆動するための送風用電源回路およびイオン発生用電源回路の電源電圧、駆動波形、駆動周波数等は、送風部10における送風機能およびイオン発生部20におけるイオン発生機能がそれぞれ効率的に最大限発揮されることとなるように適宜調整される。たとえば、送風用電源回路によって送風用放電電極11と送風用誘導電極12との間に印加される高電圧をDCバイアスとすれば、連続的にイオン風を発生させることができ、また、イオン発生用電源回路によってイオン発生用放電電極21とイオン発生用誘導電極22との間に印加される高電圧をACバイアスとすれば、効率的にプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを発生させることができる。
ここで、上述した送風用放電電極11、送風用誘導電極12、イオン発生用放電電極21およびイオン発生用誘導電極22を構成する導電パターンからなる膜の材質としては、特にこれが制限されるものではないが、銅、銀、金、ステンレス、チタン、タングステン等が好適に利用できる。
また、上述した絶縁膜13や誘電体膜23の材質も特に制限されるものではなく、どのようなものを利用することとしてもよい。
また、上述した基板2としては、フレキシブル基板およびリジッド基板のいずれを用いることとしてもよい。ここで、フレキシブル基板(代表的には、ポリイミド基板等)とは、柔軟性に富み、折り曲げ可能に構成された基板のことであり、リジッド基板(代表的にはガラスエポキシ基板等)とは、柔軟性に乏しく、その反面機械的強度が高く構成された基板のことである。特に、基板2としてフレキシブル基板を用いた場合には、以下において説明する点において有利となる。
図2(A)および図2(B)は、図1に示すイオン発生送風装置の基板としてフレキシブル基板を用いた場合の設置例等を示す斜視図である。
図2(A)に示す例においては、上述したイオン発生送風装置1Aを円管状のダクト100の内周面101に貼り付けている。ここで、基板2としてフレキシブル基板を利用していることに伴い、イオン発生送風装置1Aを自由に折り曲げることができるため、ダクト100の内周面101に沿わせてこれを設置することが可能となっている。そのため、本例では、送風部10とイオン発生部20とが、円管状のダクト100の軸線方向と平行な方向に沿って並ぶように、イオン発生送風装置1Aを設置している。
また、図2(B)に示す例においては、上述したイオン発生送風装置1Aと比較した場合に、展開した状態(すなわち折り曲げていない状態)において送風用放電電極11の複数の放電部11aが並ぶ方向に沿って延長した形状のイオン発生送風装置1A’とし、これを円管状のダクト100の内周面101に当該ダクト100の周方向において略周回するように貼り付けている。すなわち、貼り付け後の状態においては、本例においても、送風部10とイオン発生部20とが、円管状のダクト100の軸線方向と平行な方向に沿って並ぶように設置されている。
このように、基板2としてフレキシブル基板を用いた場合には、設置の自由度が大幅に高まることになり、その適用範囲が大幅に高められたイオン発生送風装置1Aとすることができる。
また、上述したイオン発生送風装置1Aを利用した場合には、当該イオン発生送風装置1Aのみを用いる使用態様のみならず、これを機械式の送風装置と組み合わせることにより、以下のような使用態様を実現することもできる。
図3は、図1に示すイオン発生送風装置と機械式の送風装置と組み合わせた場合の使用態様の一例を示す模式図である。
図3に示すように、本使用態様においては、イオン発生送風装置1Aの送風方向下流側に機械式の送風装置200を配置している。このように構成すれば、送風装置200の停止時においてイオン発生送風装置1Aの送風部10を駆動することにより、イオン発生部20において発生したプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを図中に示すDR1方向に向けて放出することができ、送風装置200の駆動時においてイオン発生送風装置1Aの送風部10の駆動を停止することにより、イオン発生部20において発生したプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを図中に示すDR2方向(すなわちDR1方向とは逆方向)に向けて放出することができる。
(実施の形態2)
図4(A)は、本発明の実施の形態2に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図4(B)は、図4(A)中に示すIVB−IVB線に沿った断面図であり、図4(C)は、図4(A)の要部拡大図である。以下、これら図4(A)ないし図4(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Bについて説明する。
図4(A)は、本発明の実施の形態2に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図4(B)は、図4(A)中に示すIVB−IVB線に沿った断面図であり、図4(C)は、図4(A)の要部拡大図である。以下、これら図4(A)ないし図4(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Bについて説明する。
図4(A)ないし図4(C)に示すように、イオン発生送風装置1Bは、上述した実施の形態1に係るイオン発生送風装置1Aと比較した場合に、送風用誘導電極12近傍の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Bにおいては、送風用誘導電極12の気流の方向に沿った両端部(すなわち、送風用放電電極11が位置する側の端部12aおよびイオン発生用放電電極21が位置する側の端部)が絶縁膜14によって覆われている。
一般に、導電膜の端部の加工精度は、絶縁膜の端部の加工精度よりも低い傾向にあり、導電膜の端部の直線性を高く確保することは困難である。そのため、導電膜の端部に微小な突起が形成されてしまう場合があり、そのような場合において上述した絶縁膜14が設けられていない場合には、送風用放電電極11の放電部11aの先端と送風用誘導電極12との最短距離に変化が生じてしまうことがある。
すなわち、図4(C)に示すように、上述した微小突起が送風用誘導電極12の端部12aに形成された場合には、当該微小突起と放電部11aの先端との間の距離が最短となる場合があり、結果として図中に示す如くの放電経路A’(すなわち、放電部11aの先端位置P1と微小突起が形成された位置P3とを結ぶ放電経路)が形成されてしまうことになる。この場合には、生成されるイオン風の向きが変化することとなってしまい、放電強度が不安定となり、イオン風の乱れやイオン風全体としての風量の低下等を誘発してしまう。
そのため、本実施の形態においては、上述したように送風用誘導電極12の端部12aを絶縁膜14にて覆うことにより、上述した微小突起を当該絶縁膜14によって覆い隠すとともに、絶縁膜の端部の高い加工精度を利用して送風用誘導電極12の露出面の縁部の直線性を確保している。したがって、図4(C)に示すように、複数の放電部11aの各々の先端と送風用誘導電極12の露出面の縁部との間の距離を高い精度で一定に保つことが可能になり、結果として図中に示す如くの放電経路A(すなわち、放電部11aの先端位置P1とこれに部分の送風用誘導電極12の縁部の位置P2とを結ぶ放電経路)が確実に形成されることになる。そのため、放電強度が安定することになり、上述したイオン風の乱れやイオン風全体としての風量の低下が防止可能になる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Bとすることにより、上述した実施の形態1において説明した効果に加え、さらに安定的にイオン風を発生させることができる効果が得られる。
(実施の形態3)
図5(A)は、本発明の実施の形態3に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図5(B)は、図5(A)中に示すVB−VB線に沿った断面図である。以下、これら図5(A)および図5(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Cについて説明する。
図5(A)は、本発明の実施の形態3に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図5(B)は、図5(A)中に示すVB−VB線に沿った断面図である。以下、これら図5(A)および図5(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Cについて説明する。
図5(A)および図5(B)に示すように、イオン発生送風装置1Cは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、送風用誘導電極12の両端部を覆う絶縁膜14の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Cにおいては、絶縁膜14に開口部14aが設けられ、当該開口部14aを介して送風用誘導電極12の上面の縁部を除く部分が露出するように構成されている。また、開口部14aの隅部は、図示するように滑らかに湾曲している。
このように構成した場合には、絶縁膜14の開口部14aの隅部近傍において電界集中が発生してしまうことが抑制でき、放電強度が安定することになる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Cとすることにより、上述した実施の形態2において説明した効果に加え、さらに安定的にイオン風を発生させることができる効果が得られる。
(実施の形態4)
図6(A)は、本発明の実施の形態4に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図6(B)は、図6(A)中に示すVIB−VIB線に沿った断面図である。以下、これら図6(A)および図6(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Dについて説明する。
図6(A)は、本発明の実施の形態4に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図6(B)は、図6(A)中に示すVIB−VIB線に沿った断面図である。以下、これら図6(A)および図6(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Dについて説明する。
図6(A)および図6(B)に示すように、イオン発生送風装置1Dは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、送風用放電電極11と送風用誘導電極12との間に位置する部分の基板2の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Dにおいては、送風用放電電極11の放電部11aの先端と送風用誘導電極12との間に孔部2bが設けられている。また、当該孔部2bの隅部は、図示するように滑らかに湾曲している。
このように構成した場合には、放電経路が形成される部分の近傍に基板2が位置しないことになるため、放電が繰り返し発生することによる基板2の劣化が抑制できることになり、基板2の劣化に伴う送風用放電電極11と送風用誘導電極12との間における絶縁電圧の変化が未然に防止できる。また、このように構成した場合には、基板2の孔部2bの隅部近傍において電界集中が発生してしまうことも抑制でき、この点においても放電強度が安定することになる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Dとすることにより、上述した実施の形態2において説明した効果に加え、さらに長期間にわたって安定的にイオン風を発生させることができる効果が得られる。なお、基板2がある程度の厚みを有している場合には、上述した孔部2bに代えて凹部を、送風用放電電極11の放電部11aの先端と送風用誘導電極12との間に設けることとしてもよい。
(実施の形態5)
図7(A)は、本発明の実施の形態5に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図7(B)は、図7(A)中に示すVIIB−VIIB線に沿った断面図である。以下、これら図7(A)および図7(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Eについて説明する。
図7(A)は、本発明の実施の形態5に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図7(B)は、図7(A)中に示すVIIB−VIIB線に沿った断面図である。以下、これら図7(A)および図7(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Eについて説明する。
図7(A)および図7(B)に示すように、イオン発生送風装置1Eは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、送風用誘導電極12の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Eにおいては、送風用誘導電極12の基板2の主表面2aが位置する側とは反対側に位置する表面(すなわち上面)が、傾斜面12bにて構成されている。
より詳細には、送風用誘導電極12の上面である傾斜面12bは、送風用放電電極11から遠ざかるにつれて基板2の主表面2aから遠ざかる形状を有している。すなわち、送風用誘導電極12は、送風用放電電極11から遠ざかるにつれてその厚みが厚くなるように構成されている。
このように構成した場合には、送風部10において生成されたイオン風が、送風用誘導電極12の上面である傾斜面12bに沿って流動することで吹き上げられ、当該イオン風の進行方向を基板2から遠ざかる方向に変更することができる。したがって、結果としてプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを多く含んだイオン風の向きを当該イオン発生送風装置1Eが設置される設置面から遠ざける方向に誘導することができる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Eの如く送風用誘導電極12の上面を傾斜面形状とすることにより、上述した実施の形態2において説明した効果に加え、プラスイオンおよび/またはマイナスイオンの放出方向を種々調整することが可能になる効果が得られる。
(実施の形態6)
図8(A)は、本発明の実施の形態6に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図8(B)は、図8(A)中に示すVIIIB−VIIIB線に沿った断面図であり、図8(C)は、図8(B)の要部拡大図である。以下、これら図8(A)ないし図8(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Fについて説明する。
図8(A)は、本発明の実施の形態6に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図8(B)は、図8(A)中に示すVIIIB−VIIIB線に沿った断面図であり、図8(C)は、図8(B)の要部拡大図である。以下、これら図8(A)ないし図8(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Fについて説明する。
図8(A)ないし図8(C)に示すように、イオン発生送風装置1Fは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、送風用放電電極11近傍の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Fにおいては、基板2の主表面2a上にスペーサ15が設けられ、当該スペーサ15の上面上に送風用放電電極11aが位置している。また、送風用放電電極11aの複数の放電部11aの各々の先端は、スペーサ15の送風用誘導電極12が位置する側の端部からさらに外側に向けて突出している。
このように構成した場合には、送風用放電電極11の複数の放電部11aの各々の先端およびその近傍は、上述した実施の形態2の場合のようにその上面および側面において他の部材によって覆われることなく露出した状態となるのみならず、さらにその下面においても他の部材によって覆われることなく露出した状態となる。したがって、図8(C)に示すように、放電の起点となる放電部11aの先端の周囲に十分な空間(すなわち、図中において符号Bで示す放電領域)が形成できることになり、放電部11aの先端近傍に形成される電界に意図しない電界集中が生じることが抑制できる。その結果、放電強度が安定するばかりでなく、放電開始電圧を低下させることも可能になる。
また、上記のように構成した場合には、繰り返しの放電による放電部11aの摩耗によっても、電界強度に変化が生じ難くなる効果が得られる。すなわち、放電部11aの先端が一部のみでも他の部材によって覆われている場合には、繰り返しの放電による放電部11aの摩耗に起因して放電部11aの先端が後退することに伴い、電界強度が安定しなくなってしまうが、本実施の形態においては、当該放電部11aの摩耗の影響を最大限抑制することができ、結果として繰り返しの放電によっても電界強度に変化が生じ難くなる効果が得られる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Fとすることにより、上述した実施の形態2において説明した効果に加え、さらに安定的にイオン風を発生させることができる効果が得られる。なお、上述したスペーサ15は、たとえば絶縁膜によってこれを構成することもできるし、導電膜にてこれを構成することもできる。ここで、スペーサ15を導電膜にて構成する場合としては、これを送風用放電電極11の電極基部にて構成する場合、基板2上に設けられたランドおよび接合材(たとえば半田等)にて構成する場合等が考えられる。
ここで、図8(C)に示すように、放電部11aの先端の突出量(すなわち、絶縁膜13の端部およびスペーサ15の端部から放電部11aの先端までの距離D1は、好ましくは0.3[mm]以上とされ、放電部11aの下面と基板2の主表面2aとの間の距離D2は、好ましくは0.3[mm]以上とされる。このように構成することにより、上述した効果がより確実に得られることになる。
さらに、上述した距離D2を十分に大きくした場合には、送風用誘導電極12の端部を絶縁膜14で覆った場合にも、放電部11aの先端と送風用誘導電極12の露出面との間が当該絶縁膜14によって遮蔽されない状態とすることもできる。したがって、このように構成した場合には、放電開始電圧を低下させることができるばかりでなく、繰り返しの放電によって放電部11aに摩耗が生じることで影響される送風用放電電極11の寿命を、より長寿命にすることができる。
(実施の形態7)
図9(A)は、本発明の実施の形態7に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図9(B)は、図9(A)中に示すIXB−IXB線に沿った断面図である。以下、これら図9(A)および図9(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Gについて説明する。
図9(A)は、本発明の実施の形態7に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図9(B)は、図9(A)中に示すIXB−IXB線に沿った断面図である。以下、これら図9(A)および図9(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Gについて説明する。
図9(A)および図9(B)に示すように、イオン発生送風装置1Gは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、送風用誘導電極12の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Gにおいては、送風用誘導電極12が、絶縁膜14によって覆われた電極基部12cと、当該電極基部12c上に設けられた誘導部12dとによって構成されている。ここで、電極基部12cおよび誘導部12dとも、平面視帯状の導電パターンからなる膜によって構成されている。
より詳細には、誘導部12dは、当該誘導部12dの下面が電極基部12cの露出面に接触するとともに、当該誘導部12dの上部部分が絶縁膜14の上面よりも上方に突出して位置するように、電極基部12c上に設けられている。このように構成した場合には、放電部11aの先端と送風用誘導電極12の誘導部12dの上部部分との間が絶縁膜14によって遮蔽されない状態となる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Gとすることにより、上述した実施の形態2において説明した効果に加え、放電開始電圧を低下させる効果も得られることになる。
(実施の形態8)
図10(A)は、本発明の実施の形態8に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図10(B)は、図10(A)中に示すXB−XB線に沿った断面図である。以下、これら図10(A)および図10(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Hについて説明する。
図10(A)は、本発明の実施の形態8に係るイオン発生送風装置の平面図であり、図10(B)は、図10(A)中に示すXB−XB線に沿った断面図である。以下、これら図10(A)および図10(B)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Hについて説明する。
図10(A)および図10(B)に示すように、イオン発生送風装置1Hは、上述した実施の形態7に係るイオン発生送風装置1Gと比較した場合に、送風用誘導電極12の誘導部12dの構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Hにおいては、誘導部12dが、送風用放電電極11の複数の放電部11aに一対一対応するように複数に分割されており、これら複数の誘導部12dが、それぞれ複数の放電部11aに正対するように設けられている。
このように構成した場合には、送風用放電電極11の複数の放電部11aと送風用誘導電極12の複数の誘導部12dとが一対一対応することで送風部10において生成されるイオン風の風向きが安定化することになる。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Hとすることにより、上述した実施の形態7において説明した効果に加え、さらに安定的にイオン風を発生させることができる効果が得られる。
なお、本実施の形態においては、送風用誘導電極12の誘導部12dが設けられていない部分の電極基部12cが絶縁膜14によって覆われないことにより、当該部分が露出するように構成された場合を例示しているが(図10(B)参照)、当該部分が絶縁膜14によって覆われるようにすることにより、送風用誘導電極12のうちの誘導部12dの上部部分のみを露出させるように構成することとしてもよい。
(実施の形態9)
図11(A)は、本発明の実施の形態9に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図11(B)は、図11(A)中に示すXIB−XIB線に沿った断面図であり、図11(C)は、図11(A)の要部拡大図である。以下、これら図11(A)ないし図11(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Iについて説明する。
図11(A)は、本発明の実施の形態9に係るイオン発生送風装置の平面図である。また、図11(B)は、図11(A)中に示すXIB−XIB線に沿った断面図であり、図11(C)は、図11(A)の要部拡大図である。以下、これら図11(A)ないし図11(C)を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Iについて説明する。
図11(A)ないし図11(C)に示すように、イオン発生送風装置1Iは、上述した実施の形態8に係るイオン発生送風装置1Hと比較した場合に、送風用誘導電極12の複数の誘導部12dの配設位置においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Iにおいては、送風用放電電極11の複数の放電部11aに一対一対応するように複数に分割されて設けられた送風用誘導電極12の複数の誘導部12dの各々が、対応する放電部11aに正対しておらず、正対位置から送風用誘導電極12の延びる方向に沿って所定のルールに基づいてずれた位置に配置されている。
このように構成した場合には、1つの放電部11aとこれに対応する1つの誘導部12dの対からなる放電対に着目した場合に、図11(C)に示すようにこれらの最短距離となる部分を意図的に変更することが可能になる。すなわち、これらの間に形成される放電経路A(放電部11aの先端位置P1と誘導部12dの放電部11a側の端部の所定位置P4とを結ぶ放電経路)を基板2の主表面2aと略平行な面上において放電部11aの延在方向に対して角度θをもって傾斜させることが可能になり、送風部10において生成されるイオン風の風向きを意図的に変更することができる。なお、当該イオン風の風向きは、送風用誘導電極12の延びる方向における誘導部12dの配設位置と、当該誘導部12dの幅とによって調整できる。
そのため、送風用誘導電極12の複数の誘導部12dの各々の配設位置や幅を適宜変更することにより、結果としてプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを多く含んだイオン風の向きを種々調整することができる。なお、本実施の形態においては、当該イオン風の風向きが送風部10よりも下流側において広がることとなるように、当該放電対のレイアウトを調整した場合を例示している。
したがって、上記構成のイオン発生送風装置1Iの如く送風用誘導電極12の複数の誘導部12dの各々の配設位置および幅を調整することにより、上述した実施の形態8において説明した効果に加え、プラスイオンおよび/またはマイナスイオンの放出方向を種々調整することが可能になる効果が得られる。
(実施の形態10)
図12は、本発明の実施の形態10に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図12を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Jについて説明する。
図12は、本発明の実施の形態10に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図12を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Jについて説明する。
図12に示すように、イオン発生送風装置1Jは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、基板の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Jにおいては、基板として、送風部10のみが設けられた基板2と、イオン発生部20のみが設けられた基板3とを備えており、基板3のイオン発生部20が設けられた位置と並ぶように、基板3の主表面3a上に基板2が貼り付けられている。
このように構成した場合にも、上述した実施の形態2において説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、基板3についても、基板2と同様に、フレキシブル基板およびリジッド基板のいずれを用いることとしてもよい。
(実施の形態11)
図13は、本発明の実施の形態11に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図13を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Kについて説明する。
図13は、本発明の実施の形態11に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図13を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Kについて説明する。
図13に示すように、イオン発生送風装置1Kは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、基板の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Kにおいては、基板として、送風部10のみが設けられた基板2と、イオン発生部20のみが設けられた基板3とを備えており、基板2の送風部10が設けられた位置と並ぶように、基板2の主表面2a上に基板3が貼り付けられている。
このように構成した場合にも、上述した実施の形態2において説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、基板3についても、基板2と同様に、フレキシブル基板およびリジッド基板のいずれを用いることとしてもよい。
(実施の形態12)
図14は、本発明の実施の形態12に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図14を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Lについて説明する。
図14は、本発明の実施の形態12に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図14を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Lについて説明する。
図14に示すように、イオン発生送風装置1Lは、上述した実施の形態2に係るイオン発生送風装置1Bと比較した場合に、基板の構成においてのみ相違している。具体的には、イオン発生送風装置1Lにおいては、基板として、送風部10のみが設けられた基板2と、イオン発生部20のみが設けられた基板3と、これら基板2および基板3を支持する基板4とを備えており、基板2と基板3とが並ぶように、基板4の主表面4a上に基板2および基板3が貼り付けられている。
このように構成した場合にも、上述した実施の形態2において説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、基板3および基板4についても、基板2と同様に、フレキシブル基板およびリジッド基板のいずれを用いることとしてもよい。
(実施の形態13)
図15は、本発明の実施の形態13に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図15を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Mについて説明する。
図15は、本発明の実施の形態13に係るイオン発生送風装置の断面図である。以下、この図15を参照して、本実施の形態に係るイオン発生送風装置1Mについて説明する。
図15に示すように、イオン発生送風装置1Mは、上述した実施の形態2と同様の構成のイオン発生送風装置を一対備え、それら一対のイオン発生装置1の基板2の主表面2aとは反対側に位置する主表面同士が互いに対向するように貼り合わされたものである。
このように構成した場合には、上述した実施の形態2において説明した効果と同様の効果が得られるばかりでなく、より広範囲にプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを多く含んだイオン風を放出させることが可能になる。
上述した本発明の実施の形態1ないし13においては、送風用放電電極および送風用誘導電極と同様に、イオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極についても、これらを導電パターンからなる膜にて構成した場合を例示して説明を行なったが、必ずしもそのように構成する必要はなく、イオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極を導電パターンからなる膜以外の部材にて構成することとしてもよい。また、その場合のイオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極の具体的な形状や構造等も、適宜変更が可能である。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし13においては、導電パターンからなる膜にて構成されたイオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極と、これらの間に介在する誘電体層とによってイオン発生部を構成することにより、誘電体バリア放電によってプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを発生させるように構成した場合を例示して説明を行なったが、誘電体バリア放電以外の他の放電現象を利用してプラスイオンおよび/またはマイナスイオンを発生させるように構成することも当然に可能である。また、その場合のイオン発生部の形状や構造等についても、適宜変更が可能である。
さらには、上述した本発明の実施の形態1ないし13において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当然に相互に組み合わせることができる。
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1A〜1M イオン発生送風装置、2〜4 基板、2a,3a 主表面、2b 孔部、10 送風部、11 送風用放電電極、11a 放電部、12 送風用誘導電極、12a 端部、12b 傾斜面、12c 電極基部、12d 電極本体、13,14 絶縁膜、14a 開口部、15 スペーサ、20 イオン発生部、21 イオン発生用放電電極、21a 放電部、22 イオン発生用誘導電極、23 誘電体膜、100 ダクト、101 内周面、200 送風装置、A 放電経路、B 放電領域。
Claims (6)
- 送風部およびイオン発生部が設けられたイオン発生送風装置であって、
主表面を有する基板と、
前記基板の前記主表面上に位置し、前記送風部を構成する送風用放電電極および送風用誘導電極と、
前記基板の前記主表面上に位置し、前記イオン発生部を構成するイオン発生用放電電極およびイオン発生用誘導電極とを備え、
前記送風用放電電極が、複数の放電部が形成された平面視櫛歯状の導電パターンからなる膜にて構成され、
前記送風用誘導電極が、前記基板の前記主表面上において前記送風用放電電極の前記複数の放電部の各々の先端から当該複数の放電部の各々の延在方向に沿って距離をもって位置する導電パターンからなる膜にて構成され、
前記イオン発生用放電電極および前記イオン発生用誘導電極が、前記送風用誘導電極から見て前記送風用放電電極が位置する側とは反対側に配置されている、イオン発生送風装置。 - 前記基板が、フレキシブル基板である、請求項1に記載のイオン発生送風装置。
- 前記基板の前記主表面が位置する側とは反対側に位置する前記送風用誘導電極の表面が、前記送風用放電電極から遠ざかるにつれて前記基板の前記主表面からの距離が遠ざかる傾斜面形状を有している、請求項1または2に記載のイオン発生送風装置。
- 前記送風用放電電極が位置する側の前記送風用誘導電極の端部が、絶縁膜によって覆われている、請求項1から3のいずれかに記載のイオン発生送風装置。
- 前記送風用誘導電極が、前記基板の前記主表面上に設けられた電極基部と、前記送風用放電電極の前記複数の放電部の各々に応じて前記電極基部上に設けられた複数の誘導部とを含み、
前記送風用放電電極が位置する側の前記送風用誘導電極の前記電極基部の端部が、絶縁膜によって覆われているとともに、前記送風用放電電極が位置する側の前記送風用誘導電極の前記誘導部の端部の側面が、前記絶縁膜によって覆われることなく露出している、請求項1から3のいずれかに記載のイオン発生送風装置。 - 前記イオン発生用放電電極および前記イオン発生用誘導電極が、導電パターンからなる膜にて構成されているとともに、前記基板の主表面と垂直な方向において誘電体膜を介して積層されている、請求項1から5のいずれかに記載のイオン発生送風装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200052880A (ko) * | 2017-09-12 | 2020-05-15 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 평면의 노출된 코로나 방전 전극을 구비한 입자 센서 |
-
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JP2020533590A (ja) * | 2017-09-12 | 2020-11-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 露出されたプレーナ型のコロナ放電電極を有する粒子センサ |
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