JP2017111921A - イオン発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ電極の付着物を効率良く除去することができ、イオン発生量の減少を抑えることができるイオン発生器を提供する。【解決手段】イオン発生器１０１は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極２と、ブラシ電極２に風が伝わるように配置された送風ファン３とを備え、ブラシ電極２によるイオン発生が作動していない状態において送風ファン３を作動させることによって、ブラシ電極２に付着した付着物を除去するモードを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、イオン発生器に関するものである。

ブラシ電極を用いるイオン発生器が知られている。そのいくつかの例が、特開２００８−３４２２０号公報（特許文献１）、特開２０１２−３８５１０号公報（特許文献２）に記載されている。

特開２００８−３４２２０号公報 特開２０１２−３８５１０号公報

ブラシ電極を用いるイオン発生器では、ブラシ電極に電気的に付着する付着物によってイオン発生量が徐々に減少する傾向がある。そこで、付着物を除去することが求められる。

そこで、本発明は、ブラシ電極の付着物を効率良く除去することができ、イオン発生量の減少を抑えることができるイオン発生器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくイオン発生器は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極と、上記ブラシ電極に風が伝わるように配置された送風ファンとを備え、上記ブラシ電極によるイオン発生が作動していない状態において上記送風ファンを作動させることによって、上記ブラシ電極に付着した付着物を除去するモードを有する。

本発明によれば、付着力が無くなったまたは弱まった状態で、送風ファンの風の力で付着物を離脱させることができるので、ブラシ電極の付着物を効率良く除去することができ、イオン発生量の減少を抑えることができる。

本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器に備わるブラシ電極の第１の状態の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器に備わるブラシ電極の第２の状態の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器の製品全体の電源をＯＮにしてしばらく後にＯＦＦにしたときの、送風ファンおよびイオン発生素子の挙動を示すタイムチャートである。 本発明に基づく実施の形態２におけるイオン発生器の概念図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるイオン発生器の概念図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるイオン発生器の概念図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるイオン発生器に備わる回動部材および回動軸を取り出して示す斜視図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるイオン発生器に備わる回動部材および回動軸の近傍の平面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるイオン発生器の流路に風が吹いたときの回動部材の挙動の説明図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるイオン発生器の概念図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるイオン発生器に備わる回動部材を単独で取り出して示す斜視図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるイオン発生器の変形例の概念図である。 参考技術に基づくイオン発生器の概念図である。 参考技術に基づくイオン発生器で、送風ファン側から見たときのブラシ電極および電磁石の第１の状態の説明図である。 参考技術に基づくイオン発生器で、送風ファン側から見たときのブラシ電極および電磁石の第２の状態の説明図である。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器について説明する。本実施の形態におけるイオン発生器１０１は、図１に示すように、流路１０と、イオン発生素子６とを備える。流路１０は出口１３を有する。イオン発生素子６はブラシ電極２を備える。ブラシ電極２は、流路１０の途中に露出するように配置されている。ブラシ電極２を拡大したところを図２に示す。ブラシ電極２は、導電体の繊維２ａと、その一方の端を束ねて保持する結束部材２ｂと、結束部材２ｂの下側に連なる基端部２ｃとを含む。イオン発生素子６は、電極を内蔵していてもよい。ブラシ電極２と図示しない電極との間に電圧が印加されることによって、ブラシ電極２の繊維２ａからイオンが発生し、このイオンが風に乗って空中に放出される。電圧が印加されている状態では、ブラシ電極２はたとえば図３に示すように繊維２ａが開いた状態になる。

図２および図３では、ブラシ電極２が基端部２ｃと繊維２ａとの間に結束部材２ｂを備える構成を例示したが、結束部材２ｂは必須ではなく、基端部２ｃに繊維２ａが直接接続されていてもよい。たとえば、ブラシ電極２は、複数の導電体の繊維２ａと、複数の導電体の繊維２ａが取り付けられた基端部２ｃとを備えるものであってもよい。

なお、基端部２ｃと結束部材２ｂとがはっきり区別できる必要はない。基端部２ｃと結束部材２ｂとは同一部材が兼ねていてもよい。

本実施の形態におけるイオン発生器１０１は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極２と、ブラシ電極２に風が伝わるように配置された送風ファン３とを備え、ブラシ電極２によるイオン発生が作動していない状態において送風ファン３を作動させることによって、ブラシ電極２に付着した付着物を除去するモードを有する。

イオン発生器１０１は、送風ファン３と、イオン発生素子６との動作の有無を制御することができるコントローラ４を備える。図示しないスイッチにおいてイオン発生器１０１の装置全体の電源をＯＮにしたときには、図４に示すように、送風ファン３とイオン発生素子６との両方がほぼ同時にＯＮになる。イオン発生器１０１全体をＯＦＦにしたときには、イオン発生素子６はＯＦＦになり、ブラシ電極２からのイオン発生は止まるが、その後もしばらく送風ファン３はＯＮであり、作動し続ける。

（作用・効果）
本実施の形態におけるイオン発生器１０１では、イオン発生素子６の電源が停止した状態で、送風ファン３が作動し続けるモードを有しているが、イオン発生素子６の電源が停止している状態では、ブラシ電極２に電気的に付着している付着物の付着力は無くなる、または、弱まるので、送風ファン３から送り込まれる風の力で付着物を容易に離脱させることができる。特にブラシ電極２の繊維２ａは風によって揺れ動くので、付着物は落ちやすい。ブラシ電極２の繊維２ａの長手方向に対して垂直な方向から風を当てることが好ましい。

本実施の形態では、付着力が無くなったまたは弱まった状態で、送風ファン３の風の力で付着物を離脱させることができるので、ブラシ電極２の付着物を効率良く除去することができ、イオン発生量の減少を抑えることができる。これにより長期に渡って安定した性能を発揮することができるイオン発生器とすることができる。言い換えれば、耐久性に優れたイオン発生器とすることができる。

ここでは、ブラシ電極２は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものとして説明したが、ブラシ電極２の構成はこれに限らない。ブラシ電極２は、複数の線状の導電体と、前記複数の線状の導電体が取り付けられる部材とを備えるものであってもよい。複数の線状の導電体が取り付けられる部材は結束部材であってもよい。このことは、以下の実施の形態においても同様である。

「繊維」は、線状の導電体であってもよい。したがって、複数本の導電体の繊維は、複数の線状の導電体であってもよい。このことは、以下の実施の形態においても同様である。

本実施の形態で示したように、付着物を除去するモードは、ブラシ電極２によるイオン発生を終了した直後に一定時間行なわれるように設定されていることが好ましい。このような設定は、コントローラ４において予めそのようにプログラミングしておくことによって実現してもよい。付着物を除去するモードが、ブラシ電極２によるイオン発生を終了した直後に一定時間行なわれるようになっていれば、装置全体の電源をオフにする度に確実に付着物の除去が行なわれるので、付着物の蓄積を回避することができ、好ましい。

なお、ブラシ電極２によるイオン発生が作動していない状態において送風ファン３を作動させることによって、ブラシ電極２に付着した付着物を除去するモードは、ブラシ電極２によるイオン発生を終了した直後に限らず他の任意のタイミングで行なわれるものであってもよい。

ここでは、一例として流路１０の途中にブラシ電極２が１つ配置されているものとしたが、ブラシ電極２の数は、ここで示したものに限らない。ブラシ電極２の個数は、２つ以上であってもよい。１つのイオン発生素子６が備えるブラシ電極２の個数は１とは限らず２以上であってもよい。

図４では、装置全体をＯＮにしてから、送風ファンおよびイオン発生素子がＯＮになるまでに一定のタイムラグがあるが、このタイムラグは無くてもよい。図４では、装置全体をＯＦＦにしてから、イオン発生素子がＯＦＦになるまでに一定のタイムラグがあるが、このタイムラグは無くてもよい。図４では、イオン発生素子がＯＦＦになってから、送風ファンがＯＦＦになるまでに一定の時間が確保されている。

（実施の形態２）
（構成）
図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるイオン発生器について説明する。

本実施の形態におけるイオン発生器１０２は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極２と、送風ファン３と、送風ファン３によって生じる風を受けて回動することによってブラシ電極２に衝突するように配置された回動部材５とを備える。回動部材５は、回動軸１１によって回動可能に支持されている。回動軸１１は、イオン発生素子６に設けられた支柱１２によって支持されている。回動部材５は、回動軸１１を中心として、風によって上がり、自重によって下がる。回動部材５は、自重ではなくばねの力で戻るように構成されていてもよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、回動部材５が風によって回動することによってブラシ電極２に衝突するので、ブラシ電極２に付着している付着物を回動部材５の衝突の衝撃で離脱させることができる。本実施の形態では、送風ファン３の動作開始および終了の際に毎回回動部材５が回動することとなるので、こまめに付着物の除去を行なうことができる。

回動部材５の動作のエネルギ源となるのは、イオンを送り出すために元々備わっている送風ファン３によって引き起こされる風であるので、新たな動力源を必要とせず、簡単な構造で実現することができる。

本実施の形態では、このように回動部材５の動作によって頻繁に付着物が離脱することとなるので、イオン発生量の減少を抑えることができる。

なお、本実施の形態で示したように、回動部材５は、板状部材であり、前記繊維の長手方向に垂直な方向の回動軸１１を有することが好ましい。この向きに回動軸１１が配置されていれば、回動部材５は、ブラシ電極２を効率良く叩くことができる。

（実施の形態３）
（構成）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるイオン発生器について説明する。実施の形態２におけるイオン発生装置１０２は、回動軸１１によって回動自在に支持された回動部材５を備えていたが、本実施の形態におけるイオン発生装置１０３では、図６に示すように、回動軸１１ｉによって回動自在に支持された回動部材５ｉを備える。実施の形態２では、回動軸１１はイオン発生素子６に設けられた支柱１２によって支持されていたが、本実施の形態では、回動軸１１ｉは流路１０の天井に配置されている。回動部材５ｉは回動軸１１ｉを中心として回動する。他の構成は、実施の形態２で説明したものと同様である。回動部材５ｉは、風に押されて上がった後は、自重またはばねの力で元の姿勢に戻るように構成されている。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。回動軸１１ｉが配置される位置は天井に限らず、流路１０の内面のいずれかの位置であってもよい。

（実施の形態４）
（構成）
図７〜図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるイオン発生器について説明する。本実施の形態におけるイオン発生器１０４の概念図を図７に示す。ここで示す例では、回動軸１１ｊは流路１０の底面に垂直に設けられている。イオン発生器１０４は、ブラシ電極２の繊維の長手方向と平行に立つ回動軸１１ｊを備える。回動部材５ｊは回動軸１１ｊによって回動可能に支持されている。回動部材５ｊおよび回動軸１１ｊを取り出したところを図８に示す。回動部材５ｊは面積が大きい部分５１と小さい部分５２とを備えている。ここで示す例では、部分５１と部分５２とは、回動軸１１ｊから半径方向の寸法は等しく、上下方向の寸法が異なっている。矢印９１に示すように一方向から一律に風を受けた場合であっても、部分５１，５２間で面積の大小により受ける力に不釣り合いが生じ、矢印９３に示す向きに回転する。図７における回動部材５ｊおよび回動軸１１ｊの近傍を上から見たところを図９に示す。図９に示すように、流路１０の途中に、流路１０の長手方向とは垂直な方向に並ぶように２つのブラシ電極２が配置されているものとする。回動軸１１ｊは、２つのブラシ電極２の中点に配置されている。図９に示すように逆回転を防止するためのストッパ１４が設けられていてもよい。ストッパ１４は、たとえばブラシ電極２と平行に突出する丸棒であってもよい。図９においては、ストッパ１４が回動部材５ｊに引っ掛かっているので、回動部材５ｊは反時計回りには回転できるが、時計回りにはこれ以上回転できない。

風が吹いたときには、図１０に示すような状態となる。図１０においては、矢印９１に示す向きに流路１０内に風が吹いているものとする。回動部材５ｊは、部分５１が風下側にくるようにして、風の方向と平行な姿勢となっている。図９に示した状態から図１０に示した状態に至る途中では、回動部材５ｊは回転してブラシ電極２に衝突している。この衝突によって、それまでブラシ電極２に付着していた付着物はブラシ電極２から離脱する。

回動部材５ｊは、図１０に示す状態で風がやんだときには、図９に示す姿勢に戻ることが好ましい。そのためには、回動軸１１ｊにはばねを設けておいて、風がやんだときにはばねの復元力を以て図９に示す姿勢に戻ることとすることが好ましい。

ここでは、一例としてブラシ電極２が２つ配置されているものとしたが、ブラシ電極２の数、配列の仕方は、ここで示したものに限らない。ブラシ電極２の個数は、１つだけであってもよく、３つ以上であってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、風が吹き始めるとき、および、風がやんだときに、回動部材５ｊが回動軸１１ｊを中心として回動し、ブラシ電極２に衝突する。したがって、ブラシ電極２に付着している付着物は、回動部材５ｊの衝突の衝撃でブラシ電極２から離脱する。

本実施の形態では、このように回動部材５ｊの衝突によって頻繁に付着物が離脱することとなるので、イオン発生量の減少を抑えることができる。

本実施の形態では、図８に示したような回動部材５ｊを例として説明したが、回動部材の形状はこれに限らない。回動部材は、一方向から風を受けたときに一定の向きの回転が生じる構造であればよい。

（実施の形態５）
（構成）
図１１〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるイオン発生器について説明する。本実施の形態におけるイオン発生器１０５の概念図を図１１に示す。

イオン発生器１０５は、基本的な構成は実施の形態２におけるイオン発生器１０２（図５参照）と共通するが、回動部材５に代えて回動部材５ｋを備える。

本実施の形態におけるイオン発生器１０５は、図１１に示すように、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極２と、送風ファン３と、送風ファン３によって生じる風を受けて回動することによってブラシ電極２に衝突するように配置された回動部材５ｋとを備える。回動部材５ｋを単独で取り出したところを図１２に示す。イオン発生器１０５においては、回動部材５ｋは、風を受ける板状部５３と、板状部５３から延在する清掃ブラシ５４とを備える。回動部材５ｋは、風によって回動することによって清掃ブラシ５４がブラシ電極２に衝突するように配置されている。回動部材５ｋは、中央に板状部５３を備え、左右の端にそれぞれ切欠きを有する。左右の各切欠きに清掃ブラシ５４が配置されている。板状部５３は風を受けるためにある程度広い部分を有する。

（作用・効果）
本実施の形態では、回動部材５ｋが風によって回動することによってブラシ電極２に衝突する。ただし、ブラシ電極２に衝突するのは回動部材５ｋの一部である清掃ブラシ５４である。本実施の形態では、清掃ブラシ５４がブラシ電極２に衝突することで、ブラシ電極２に付着している付着物を離脱させることができる。本実施の形態では、送風ファン３の動作開始および終了の際に毎回回動部材５ｋが回動して清掃ブラシ５４がブラシ電極２に衝突することとなるので、こまめに付着物の除去を行なうことができる。

本実施の形態では、実施の形態２におけるイオン発生器１０２（図５参照）に似た構成を示したが、実施の形態３におけるイオン発生器１０３（図６参照）に似た構成としてもよい。すなわち、図１３に示すイオン発生器１０６のように、回動軸１１ｎに支持される回動部材５ｎを備える構成であってもよい。回動軸１１ｎは流路１０の天井に配置されている。回動軸１１ｎが配置される位置は天井に限らず、流路１０の内面のいずれかの位置であってもよい。

（参考技術）
（構成）
図１４〜図１６を参照して、本発明に関連する参考技術に基づくイオン発生器について説明する。このイオン発生器１０７は、図１４に概念的に示すように、流路１０の途中に電磁石１５を備える。図１４では、２つのブラシ電極２が紙面奥手前方向に並ぶように配置されている。送風ファン３の側から２つのブラシ電極２および電磁石１５を見たところを図１５に示す。電磁石１５は、２つのブラシ電極２の中間に配置されている。ブラシ電極２と電磁石１５とは離れている。ブラシ電極２の繊維は、磁石によって吸引可能な材料で形成されている。電磁石１５には、電源１６と、スイッチ１７とが接続されている。スイッチ１７がＯＦＦとなっているときには、図１５に示すように、電磁石１５はブラシ電極２に対して何ら影響を及ぼしていないが、スイッチ１７がＯＮとなったときには、図１６に示すように、電磁石１５は磁力を発揮し、２つのブラシ電極２の繊維を引き寄せる。ブラシ電極２は繊維部分が引き寄せられたことによって曲がっている。再びスイッチ１７がＯＦＦになったときには、電磁石１５の磁力が途絶えるので、ブラシ電極２は図１５に示す状態に戻る。

なお、図１５および図１６では、電源１６およびスイッチ１７を２つのブラシ電極２の間に表示しているが、これは概念的に示したものであり、実際にこの位置にあるという意味ではない。

構成を整理すると、参考技術に基づくイオン発生器１０７は、平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極２と、ブラシ電極２に風が伝わるように配置された送風ファン３と、電磁石１５とを備え、前記繊維は電磁石１５によって吸引可能な材料で形成されており、ブラシ電極２は、電磁石１５の磁力に吸引されているときに示す第１の形状と、前記第１の形状とは異なり、電磁石１５の磁力に吸引されていないときに示す第２の形状との少なくとも２通りを取り得る。

（作用・効果）
本参考技術によれば、電磁石１５が配置されており、電磁石１５のＯＮ／ＯＦＦの切替えによってブラシ電極２が曲がっている状態と真っ直ぐな状態との間で切り替わるので、ブラシ電極２の姿勢が変化する際の衝撃によって、ブラシ電極２の付着物を離脱させることができる。

ここでは、１つのイオン発生素子６が２つのブラシ電極２を備えている構成として説明したが、ブラシ電極２の個数は２とは限らない。１であってもよく、３以上であってもよい。

なお、上記各実施の形態では、ブラシ電極２は、流路１０の長手方向に対して垂直な向きに突出するように配置されていたが、流路１０の中で他の向きに配置されていてもよい。

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲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。

２ ブラシ電極、２ａ 繊維、２ｂ 結束部材、３ 送風ファン、４ コントローラ、５，５ｉ，５ｊ，５ｋ，５ｎ 回動部材、６ イオン発生素子、１０ 流路、１１，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｎ 回動軸、１２ 支柱、１３ 出口、１４ ストッパ、１５ 電磁石、１６ 電源、１７ スイッチ、５１，５２ 部分、５３ 板状部、５４ 清掃ブラシ、９１ （風の向きを表す）矢印、９３ （回転の向きを表す）矢印、９４ （磁力を表す）矢印、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ イオン発生器。

Claims (5)

1. 平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極と、
   前記ブラシ電極に風が伝わるように配置された送風ファンとを備え、
   前記ブラシ電極によるイオン発生が作動していない状態において前記送風ファンを作動させることによって、前記ブラシ電極に付着した付着物を除去するモードを有する、イオン発生器。
2. 前記付着物を除去するモードは、前記ブラシ電極によるイオン発生を終了した直後に一定時間行なわれるように設定されている、請求項１に記載のイオン発生器。
3. 平行に配置された複数本の導電体の繊維の一方の端が束ねて保持されたものであるブラシ電極と、
   送風ファンと、
   前記送風ファンによって生じる風を受けて回動することによって前記ブラシ電極に衝突するように配置された回動部材とを備える、イオン発生器。
4. 前記回動部材は、板状部材であり、前記繊維の長手方向に垂直な方向の回動軸を有する、請求項３に記載のイオン発生器。
5. 前記回動部材は、風を受ける板状部と、前記板状部から延在する清掃ブラシとを備え、前記回動部材は、風によって回動することによって前記清掃ブラシが前記ブラシ電極に衝突するように配置されている、請求項３または４に記載のイオン発生器。

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