JP4642123B2 - イオン発生装置および電気機器 - Google Patents

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Description

本発明は、イオン発生装置および電気機器の放電部の汚れ除去に関するものである。
従来、室内の空気の浄化、殺菌あるいは消臭などを行なうために、イオン発生装置が使用されている。これらの多くは、イオン発生電極を備えてコロナ放電により発生する正イオンと負イオン(以下、併せて正負イオンという)を、筐体に孔設されたイオン放出口から放出させるものである。これらの正負イオンには空気の浄化や消臭あるいは殺菌を行なう作用がある。
イオン発生素子には、特に針形状の金属などを放電電極とし、これに対向する金属板やグリッドなどを配置したもの(たとえば特開2005−13649号公報参照)、あるいは対向電極を大地として特に対向電極を配置しないものがある。この種類のイオン発生素子では、放電電極と対向電極もしくは大地との間の空気が絶縁体の役割を果たす。このイオン発生素子では、電極に高電圧を印加した際に、鋭角部をした電極の先端で電界集中が生じ、その先端の極近部分の空気が絶縁破壊することで放電現象が得られる。
放電現象を利用した多くのイオン発生装置が実用化されているが、これらのイオン発生装置は通常、イオンを発生させるためのイオン発生素子と、イオン発生素子に高電圧を供給するための高圧トランスと、高圧トランスを駆動するための高圧トランス駆動回路と、コネクタなどの電源入力部とにより構成されている。
放電現象を利用したイオン発生装置としては、たとえば特開2002−374670号公報に記載されたものがある。この公報に記載されたイオン発生装置ではイオン発生電極に高電圧を供給する高圧トランスと、その高圧トランスを駆動するための駆動回路とが、ケース内に搭載されている。
特開2005−13649号公報 特開2002−374670号公報
上記のようなイオン発生装置を長期間使用していると、気流に含まれている埃やその他の汚れ物質がイオン発生電極に付着し、やがては放電面がそれらの汚れ物質にて覆われてしまう。このような状態になると、イオン発生のためのコロナ放電が妨げられ、イオン発生効率が低下する場合がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止できるイオン発生装置および電気機器を提供することである。
本発明のイオン発生装置は、誘導電極と、その誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極と、その放電電極を清掃するために放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成された清掃部材と、回転可能なアームとを備えている。清掃部材は、アームの端部に取り付けられた一方端側と、直線運動可能に支持された他方端側とを有し、かつアームの回転運動に伴なう清掃部材の一方端側の回転運動を清掃部材の他方端側の直線運動に変換するための変曲部を有する。
本発明のイオン発生装置によれば、清掃部材が接触状態と非接触状態との間で移動可能であるため、放電電極の清掃時には清掃部材を放電電極に接触させることで放電電極の清掃が可能になる。また放電電極による放電時には清掃部材を放電電極に接触させないことで清掃部材が放電の障害となることも防止できる。このように清掃部材で放電電極の汚れを除去することができ、かつ清掃部材が放電の障害になることもないため、塵埃の多い環境下においてもイオン発生効率の低下を防止することができる。
また清掃部材は、回転運動を直線運動に変換するための変曲部を有している。
これにより、回転運動を介して大きな直線運動を得ることができる。
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材は金属薄板よりなっている。
これにより、回転運動を直線運動に変換するための変曲部を実現できるとともに、清掃部材の小型化が容易となる。
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材の変曲部は清掃部材の変曲部以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している。
これにより、変曲部の柔軟性を確保でき、簡易な構成で変曲部を実現することができる。
上記のイオン発生装置において好ましくは、清掃部材が接触状態にあるときには放電電極への通電を停止するようにイオン発生装置は構成されている。
これにより、放電電極の放電時に清掃部材が放電の障害になることを防止することができる。
本発明の電気機器は、上記のいずれかに記載のイオン発生装置と、そのイオン発生装置で生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えている。
本発明の電気機器によれば、イオン発生装置で生じたイオンを送風部により気流に乗せて送ることができるため、たとえば空調機器において機外にイオンを放出することができ、また冷蔵機器において庫内または庫外にイオンを放出することができる。
以上説明したように本発明のイオン発生装置および電気機器によれば、塵埃の多い環境でもイオン発生効率の低下を防止することができる。
本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の蓋体を取り外した状態を概略的に示す平面図である。 図4のV−V線に対応した断面を示す概略断面図である。 図5の状態からスライダー20を省略して示す概略断面図である。 図4のVII−VII線に対応した断面を示す概略断面図である。 図4のVIII−VIII線に対応した断面であって、ソレノイド15を省略して示す概略断面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられる付着物除去機能部の構成を概略的に示す分解図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるソレノイド15の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー20の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー20の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー20の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置に用いられるスライダー20の構成を概略的に示す斜視図である。 スライダーの清掃部に樹脂製の薄板を張り合わせた構成を示す概略正面図である。 スライダーの清掃部に樹脂製のブラシ部を取り付けた構成を示す概略正面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の機能ブロック図であり、各機能素子の電気的接続を示す図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置での放電電極の清掃の様子を説明するための図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置でスライダー20が放電電極に接触した接触状態を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置でスライダー20が放電電極に接触した接触状態を概略的に示す図であって、図5に対応した断面で示す断面図である。 本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置を用いた空気清浄機の構成を概略的に示す斜視図である。 図21に示す空気清浄機にイオン発生装置を配置した様子を示す空気清浄機の分解図である。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず図1〜図7を用いて、本発明の一実施の形態におけるイオン発生装置の全体構成について説明する。
図1〜図7を参照して、本実施の形態のイオン発生装置1は、電源入力コネクタ2と、イオン発生素子5、6と、ケース7と、蓋体8と、支持基板12と、回路ユニット13と、付着物除去機構部21とを主に有している。
図1〜図3を参照して、ケース7および蓋体8は、イオン発生装置1の外殻を構成している。蓋体8には、複数個(たとえば4個)の貫通孔4a〜4dが形成されている。この貫通孔4a〜4dは、コロナ放電により発生するイオンをケース7の外部へ放出するための開口部である。
図4〜図7を参照して、電源入力コネクタ2、イオン発生素子5、6、支持基板12、回路ユニット13および付着物除去機構部21は、ケース7内に収納されている。
ケース7の内部は、イオン発生ブロックAと付着物除去ブロックBとに分けられている。イオン発生ブロックAには電源入力コネクタ2、イオン発生素子5、6、支持基板12および回路ユニット13が配置されており、付着物除去ブロックBには付着物除去機構部21が配置されている。
回路ユニット13は、高圧回路、高圧トランスおよび高圧トランス駆動回路を含んでいるが、図4〜7においてはそれらの詳細を示しておらず回路ユニット13として一括して示している。
イオン発生素子5、6は、たとえばコロナ放電により正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかを生じさせるためのものである。イオン発生素子5は、放電電極3a、3bと、対向電極(誘導電極)10とにより構成されている。またイオン発生素子6は、放電電極3c、3dと、対向電極(誘導電極)11とにより構成されている。
対向電極10、11の各々は、支持基板12に支持されている。対向電極10、11のそれぞれは、一体の金属板からなっており、かつ放電電極の個数に対応して天板部に設けられた複数の貫通孔10a、10b、11a、11bを有している。この貫通孔10a、10b、11a、11bは、コロナ放電により発生するイオンをケース7の外部へ放出するための開口部である。
本実施の形態では貫通孔10a、10b、11a、11bの個数はたとえば4個であり、貫通孔10a、10b、11a、11bの平面形状はたとえば円形である。
放電電極3a〜3dの各々は針状の先端を有している。支持基板12は、この放電電極3a〜3dの各々を挿通させるための貫通孔(図示せず)を有している。
針状の放電電極3a〜3dの各々は、支持基板12の貫通孔に挿入または圧入されて支持基板12を貫通した状態で支持されている。これにより、放電電極3a〜3dの各々の針状の一方端は支持基板12の表面側に突き出しており、また支持基板12の裏面側に突き出した他方端には、半田付けにより支持基板12に電気的に接続されている。
対向電極10、11および放電電極3a〜3dを支持した状態で、支持基板12はケース7のイオン発生ブロックAに配置されている。この状態で、支持基板12は、図5および図6に示すようにケース7のイオン発生ブロックA内の支持基板保持壁7aにより規定の高さに位置決めされている。また対向電極10、11は、図5および図6に示すように、支持基板12に固定されて規定の高さに位置決めされている。このように支持基板12と対向電極10、11とが規定の高さに位置決めされることにより、対向電極10、11は支持基板12に対してその厚み方向に位置決めすることが可能である。
対向電極10、11および支持基板12がケース7に支持された状態で、図4に示すように放電電極3a〜3dは、その針状の先端のそれぞれが、対向電極10、11の円形の貫通孔10a、10b、11a、11bの中心に位置するように配置されている。また支持基板12の裏面(半田面)には、回路ユニット13(高圧回路、高圧トランスおよび高圧トランス駆動回路)などの構成素子が取付けられている。
電源入力コネクタ2は、支持基板12に支持されており、かつケース7の外部に電気的に接続できるようにその一部がケース7の外部に露出するよう構成されている。
ケース7の蓋体8は、対向電極10、11の貫通孔10a、10b、11a、11bに
対向する壁部にイオン放出用の貫通孔4a〜4dを有している。これにより、イオン発生素子5、6の各々で生じたイオンがこの貫通孔4a〜4dを通じてイオン発生装置1の外部へ放出される。イオン発生素子5の放電電極3a、3bはたとえば正イオンを発生させるものであり、イオン発生素子6の放電電極3c、3dはたとえば負イオンを発生させるものである。このため、蓋体8に設けられた一方の貫通孔4a、4bは正イオン発生部となり、他方の貫通孔4c、4dは負イオン発生部となる。
イオン放出用の貫通孔4a〜4dのそれぞれは、感電防止のために、通電部である対向電極10、11に直接手が触れないように対向電極10、11の貫通孔10a、10b、11a、11bの孔径よりも小さい径に設定されている。
次に、図4、図8〜図10を用いて付着物除去機能について説明する。
まず図4を参照して、付着物除去機構部21は、ソレノイド15と、連結板16と、スプリング17と、アーム18と、回転軸19と、スライダー(清掃部材)20とを主に有している。この付着物除去機構部21のスライダー20の一部を除く基本機構部はケース7内の付着物除去ブロックBに配置されている。
図4、図8および図9を参照して、ソレノイド15はケース7のソレノイドガイド7eにはめ込まれることでケース7に保持されている。
図10を参照して、ソレノイド15は、コイルと、そのコイル内に通された棒状の部材であるプランジャ15aとを有している。プランジャ15aは、コイルへの通電により動作制御可能である。つまりプランジャ15aは、コイルへの通電をONすることでコイル内へ引き込まれ、コイルへの通電をOFFすることによりフリーの状態となるように動作を制御されている。
図4、図8および図9を参照して、連結板16は、ソレノイド15のプランジャ15aに保持されている。スプリング17は、ケース7の底面から立ち上がった回転軸19に嵌め込まれている。スプリング17の一方端は連結板16に保持されており、スプリング17の他方端はケース7のスプリング保持部7bに保持されている。連結板16は、スプリング17の力によりプランジャ15aをソレノイド15のコイルから引き抜く方向に引っ張られている。
主に図4を参照して、プランジャ15aの先端はケース7に設けられたストッパー7fに当たって止まるように構成されている。これによりプランジャ15aは、ソレノイド15のコイルから抜けることが防止されており、設定した位置で止まるように構成されている。
主に図8および図9を参照して、アーム18は、その中央部に回転軸挿入用の貫通孔18cを有しており、その貫通孔18cに回転軸19を嵌め込むことで回転軸19に対して回転可能とされている。アーム18は、回転軸19に対する一方側に連結孔18aを有しており、回転軸19の他方側にスライダー固定部18bを有している。アーム18の連結孔18aには、連結板16のピン部16bが嵌め込まれている。アーム18のスライダー固定部18bには、スライダー20の一方端にあるアーム取付け部20aが取り付けられている。
次に、図11〜図16を用いてスライダー20の構成について説明する。
図11〜図14を参照して、スライダー20は、放電電極に接触した状態と接触しない非接触状態との間でスライド運動(移動)可能に構成されており、薄い板状の材料(たとえば金属薄板)で構成されている。この金属薄板の材質としては、一般的には耐腐食性とある程度のバネ性が必要であるため、たとえばステンレス板が最適であるが、リン青銅板などであってもよい。スライダー20は、本体部20fと、アーム取付け部20aと、肉抜き部(貫通孔)20b、20cと、清掃部支持腕20dと、清掃部20eとを有している。
本体部20fは、スライド方向に長尺状に延びている。アーム取付け部20aは、その本体部20fの長尺状に延びた一方端に設けられている。このアーム取付け部20aは、確実に位置決めできるように本体部20fに対して約90°に折り曲げられており、この折り曲げられた部分にてアーム18のスライダー固定部18bに固定されている。この固定方法は各種考えられるが、たとえばネジ止め、接着、溶接、挟み込みなどが考えられる。
本体部20fは図11に示すように、スライド動作時に回転運動をスライド運動(直線運動)に変換するための変曲部Sを有している。この変曲部Sは回転運動を直線運動に変換する際に屈曲する部分であるため、変曲部Sにある程度の柔軟性がないと回転の抵抗になる。そこで、変曲部Sの必要部分に肉抜き部(貫通孔)20bが設けられて、変曲部Sの柔軟性が調整されている。ただし、変曲部Sがあまりに柔軟すぎるとスライド押し出し時に、変曲部Sが抵抗に負けて撓んだりして、正しく直線運動が行なわれなくなる可能性がある。
また本体部20fは、スライダー20とケース7の接触による抵抗増加を軽減するための肉抜き部(貫通孔)20cを有していてもよい。
清掃部支持腕20dは、本体部20fから略直角(約90°)に折り曲げられている。清掃部20eはスライダー20と一体的に構成され、清掃部支持腕20dの一部からある角度を持って切起こされた形状になっている。
清掃部支持腕20dおよび清掃部20eの各々は、放電電極3a〜3dに対応して同数設けられている。つまり、本実施の形態では4つの放電電極3a〜3dに対応して4つの清掃部支持腕20dおよび清掃部20eが設けられている。これらの清掃部20eの各々は、スライダー20がスライドした際に、放電電極3a〜3dの各々の先端に接するように構成されている。
清掃部20eは、たとえば図15(A)、(B)に示すように樹脂製の薄板22をスライダー20に張り合わせた構成を有していてもよく、また図16(A)、(B)に示すように樹脂製のブラシ23をブラシ部基材に植毛加工したうえでスライダー20に張り合わせた構成を有していてもよい。
図7に示すようにケース7に設けられたスライダー保持部7cによってスライダー20を保持することにより、スライダー20の図中横方向の位置決め(特に図中右方向へスライダー20がずれないように位置の保持)がなされている。スライダー20の高さ方向の位置は、対向電極10、11の表面と突起7dとで挟み込むことで保持されている。
次に、図17を用いてイオン発生装置の機能ブロックについて説明する。
図17を参照して、イオン発生装置1においては、上述したように、ケース7内のイオン発生ブロックAには、電源入力コネクタ2と、イオン発生素子5、6と、支持基板12と、回路ユニット13(高圧トランス駆動回路30、高圧トランス31、高圧回路32a、32b)が主に配置されている。またケース7内の付着物除去ブロックBには、付着物除去機構部21(ソレノイド15、連結板16、スプリング17、アーム18、スライダー20)が配置されている。
電源入力コネクタ2は、入力電源としての直流電源や商用交流電源の供給を受ける部分である。電源入力コネクタ2は高圧トランス駆動回路30に電気的に接続されている。この高圧トランス駆動回路30は高圧トランス31の1次側に電気的に接続されている。この高圧トランス31は、1次側に入力された電圧を昇圧して2次側に出力するためのものである。高圧トランス31の2次側の一方はイオン発生素子5、6の対向電極10、11に電気的に接続されている。2次側の他方は高圧回路(正)32aを通じて放電電極3a、3bに電気的に接続され、かつ高圧回路(負)32bを通じて放電電極3c、3dに電気的に接続されている。
また電源入力コネクタ2は、付着物除去機構部21に電源を供給する部分である。具体的には電源入力コネクタ2はソレノイド15への電源を供給する。ソレノイド15に電源が供給されると、ソレノイド15のプランジャ15aがコイルに対して動作する。このプランジャ15aの動作に伴なって、付着物除去駆動機構部(連結板16、スプリング17、アーム18、スライダー20)が動作し、ブラシ部となる清掃部20eが動作して放電電極3a〜3dに付着した付着物を除去する。
上記説明したように、イオン発生部と付着物除去駆動機構部へは同じ電源入力コネクタ2を通じて電源の供給を行なうが、供給系統は独立しているので、それぞれ別に制御することが可能である。付着物除去動作時に、清掃部20eが放電電極に接近、接触すると不要な異常放電の可能性があるので、付着物除去動作時には、放電電極への通電を停止することが望ましい。
次に、モールドについて説明する。
上記のように各機能素子がケース7内に収容されて電気的に接続された状態で適宜モールドが施されている。ここで、高圧回路32a、32b、高圧回路32a、32bから放電電極3a〜3dへの回路、また高圧トランス31から対向電極10、11への回路は高電圧部であるため、イオン発生部分(支持基板12の表面側)を除き、支持基板12の裏面側を樹脂モールド(たとえばエポキシ樹脂)により絶縁を強化することが望ましい。
次に、本実施の形態のイオン発生装置における清掃動作について図4および図18〜図20を用いて説明する。
この清掃動作は以下の(1)〜(3)の順に行われる。
(1)まず清掃動作を開始する前には、ソレノイド15は無通電の状態にある。この状態においては、図4および図18(A)に示すように清掃部支持腕20dは放電電極3a〜3dの先端部から完全に離れた位置にある。
(2)ソレノイド15に通電すると、図4におけるプランジャ15aがソレノイドの15のコイル内に引き込まれる。これにより、連結板16が移動し、ピン部16bによりアーム18の連結孔18aを引っ張って、アーム18を時計方向に回転させる。アーム18の他端18b(図5に拡大を示す部)にはスライダー20が固着されているため、スライダー20はアーム18の回転により、時計方向回転で押し出される。スライダー20は、その変曲部Sにて回転運動を直線運動に変換することで図中左方向にスライド運動をする。
このスライダー20のスライド運動により、スライダー20の清掃部支持腕20dおよび清掃部20eが図中左方向に移動する。図18(B)は、このスライダー20の移動途中の状態を示している。この状態においては、清掃部20eの最先端部(清掃部支持腕20dに対して最も高い先端部)は放電電極3a〜3dのそれぞれの針状の先端より上の位置にあるので、放電電極3a〜3dのそれぞれの先端は清掃部20eの最先端部には接触せず、清掃部20eの途中から接触する。
清掃部20eの放電電極3a〜3dと対向する表面には、上述したように清掃用の樹脂製薄板22または樹脂製ブラシ23が貼り付けられているため、放電電極3a〜3dの先端は清掃用の樹脂製薄板22または樹脂製ブラシ23と接触して汚れ物質を除去されて清掃される。
(3)図18(C)、図19および図20は、ソレノイド15への通電によりスライダー20の移動が完了した状態を示している。放電電極3a〜3dのそれぞれの先端部が清掃部20eの傾いた部分を過ぎて清掃部支持腕20dに接触した状態でスライダー20のスライド運動が完了する。
以上のように、スライダー20の移動に連動して、放電電極3a〜3dのそれぞれの針状の先端部に清掃部20eを接触させて擦ることにより、放電電極3a〜3dの先端部に付着した付着物を擦り落とすことができる。また放電電極3a〜3dの先端部と清掃部20eの接触による衝撃振動で、周辺部分に付着した付着物も剥離落下する。
なおソレノイド15の通電をOFFにすると、プランジャ15aがスプリング17の付勢力によりソレノイド15のコイル内から引き抜く方向に引っ張られる。これにより、アーム18が図19の反時計方向に回転することで、スライダー20が図中右側にスライド運動をして、図4の状態に戻る。
このような清掃動作は、一般的な居住空間では頻繁に行なう必要はなく、たとえば月に1回程度でも十分であり、たとえば自動的に一定運転時間毎、イオン発生装置1の通電ON−OFFに連動する、または発生イオンの量をイオン量センサーで検出して一定量以下になった場合に付着物を除去して、イオン発生量の低下を防止することができる。
上記のイオン発生素子5、6の各々において、板状の対向電極10、11と針状の放電電極3a〜3dとを上記のように所定の距離を確保して配置し、対向電極10、11と放電電極3a〜3dとの間に高電圧を印加すると、針状の放電電極3a〜3dのそれぞれの先端でコロナ放電が生じる。このコロナ放電により正イオンおよび負イオンの少なくともいずれかのイオンが発生し、このイオンがイオン発生装置1本体に設けられた貫通孔4a〜4dから外部に放出される。さらに送風を加えることで、より効果的にイオンを放出することが可能となる。
正イオンと負イオンとの双方を生じさせる場合、一方の放電電極3a、3bの先端では正コロナ放電を発生させて正イオンを発生させ、他方の放電電極3c、3dの先端では負コロナ放電を発生させて負イオンを発生させる。印加する波形はここでは特に問わず、直流、正負にバイアスされた交流波形や正負にバイアスされたパルス波形などの高電圧とする。電圧値は放電を発生させるに十分かつ、所定のイオン種を生成させる電圧領域を選定する。
ここで、正イオンは、水素イオン(H+)の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、H+(H2O)m(mは0または任意の自然数)として表される。また負イオンは、酸素イオン(O2 -)の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、O2 -(H2O)n(nは0または任意の自然数)として表される。
正イオンおよび負イオンの両極性のイオンを放出する場合には、空気中の正イオンであるH+(H2O)m(mは0または任意の自然数)と、負イオンであるO2 -(H2O)n(nは0または任意の自然数)とを略同等量発生させることにより、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸化ラジカル(・OH)の作用により、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
次に、本実施の形態のイオン発生装置の作用効果について説明する。
本実施の形態のイオン発生装置1によれば、スライダー20は放電電極3a〜3dと接触した状態(接触状態)と接触しない状態(非接触状態)との間でスライド運動により移動可能である。このため、放電電極3a〜3dの清掃時にはスライダー20の清掃部20eを放電電極3a〜3dのそれぞれに接触させることで放電電極3a〜3dの清掃が可能になる。また放電電極3a〜3dによる放電時にはスライダー20を放電電極3a〜3dに接触させないことでスライダー20が放電の障害となることも防止できる。このようにスライダー20で放電電極3a〜3dの汚れを除去することができ、かつスライダー20が放電の障害になることもないため、塵埃の多い環境下においてもイオン発生効率の低下を防止することができる。
またスライダー20が回転運動をスライド運動(直線運動)に変換するための変曲部Sを有しているため、小さな直線運動から回転運動を介して大きな直線運動を得ることができる。
具体的には、てこの原理で移動距離を拡大することができる。つまり、一般的なソレノイド15におけるプランジャ15aの移動距離は5mm程度と小さいため、スライダー20を清掃動作に必要な距離だけスライド移動させるには無理があるが、そのプランジャ15aの移動距離を回転運動に一旦変換することによりたとえば2倍の約10mmのスライド移動が可能となる。
なお駆動距離の長い特別なソレノイドを使用してスライダー20を直接駆動する(つまりプランジャ15aの直線運動を回転運動に変換せずに直接、スライダー20のスライド運動とする)ことも可能である。
またスライダー20が金属薄板よりなっているため、回転運動をスライド運動に変換するための変曲部Sを簡易な構成で実現できるとともに、スライダー20の小型化が容易となる。
またスライダー20の変曲部Sはスライダー20の変曲部S以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している。具体的には、図12を参照して、スライダー20の変曲部Sは肉抜き部20bを有することにより、変曲部Sの幅方向の実質的な寸法は(W1−W3)となり、変曲部S以外の部分の寸法W2(W1とほぼ同じ寸法)よりも細くなっている。これにより変曲部Sの柔軟性が調整されて、変曲部Sが回転運動をスライド運動に変換する際の抵抗が低減されている。このように簡易な構成で変曲部Sを実現することができる。
またスライダー20が放電電極3a〜3dと接触した状態にあるときには放電電極3a〜3dへの通電を停止するようにイオン発生装置1は構成されているため、放電電極3a〜3dの放電時にスライダー20が放電の障害になることを防止することができる。
次に、図21および図22を用いて、上記のイオン発生装置を用いた電気機器の一例として空気清浄機の構成について説明する。
図21および図22を参照して、空気清浄機60は前面パネル61と本体62とを有している。本体62の後方上部には吹き出し口63が設けられており、この吹き出し口63からイオンを含む清浄な空気が室内に供給される。本体62の中心には空気取り入れ口64が形成されている。空気清浄機60の前面の空気取り入れ口64から取り込まれた空気が、図示しないフィルターを通過することで清浄化される。清浄化された空気は、ファン用ケーシング65を通じて、吹き出し口63から外部へ供給される。
清浄化された空気の通過経路を形成するファン用ケーシング65の一部に、本実施の形態のイオン発生装置1が取り付けられている。イオン発生装置1は、そのイオン放出部となる貫通孔4a〜4dからイオンを上記の空気流に放出できるように配置されている。イオン発生装置1の配置の例として、空気の通過経路内であって、吹き出し口63に比較的近い位置P1、比較的遠い位置P2などの位置が考えられる。このようにイオン発生装置1のイオン放出部4a〜4dに送風を通過させることにより、吹き出し口63から清浄な空気とともに外部にイオンを供給するイオン発生機能を空気清浄機60に持たせることが可能になる。
本実施の形態の空気清浄機60によれば、イオン発生装置1で生じた正イオンおよび負イオンの双方を送風部(空気の通過経路)により気流に乗せて送ることができるため、機外に正イオンおよび負イオンの双方を放出することができる。
なお本実施の形態においては電気機器の一例として空気清浄機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気機器は、これ以外に空気調和機(エアコンディショナー)、冷蔵機器、掃除機、加湿器、除湿機などであってもよく、イオンを気流に乗せて送るための送風部を有する電気機器であればよい。
今回開示された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と考えられるべきである。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が含まれることが意図される。
本発明は、放電部の汚れを除去したいイオン発生装置およびそれを搭載した電気機器に特に有利に適用され得る。
1 イオン発生装置、2 電源入力コネクタ、3a〜3d 放電電極、4a〜4d 貫通孔(イオン放出部)、5,6 イオン発生素子、7 ケース、7a 支持基板保持壁、7b スプリング保持部、7c スライダー保持部、7d 突起、7e ソレノイドガイド、7f ストッパー、8 蓋体、10,11 対向電極(誘導電極)、10a,10b,11a,11b 貫通孔、12 支持基板、13 回路ユニット、15 ソレノイド、15a プランジャ、16 連結板、16b ピン部、17 スプリング、18 アーム、18a 連結孔、18b スライダー固定部、18c 貫通孔、19 回転軸、20 スライダー、20a アーム取付け部、20b,20c 肉抜き部、20d 清掃部支持腕、20e 清掃部、20f 本体部、21 付着物除去機構部、22 樹脂製薄板、23 樹脂製ブラシ、30 高圧トランス駆動回路、31 高圧トランス、32a,32b 高圧回路、60 空気清浄機、61 前面パネル、62 本体、63 吹き出し口、64 空気取り入れ口、65 ファン用ケーシング、S 変曲部。

Claims (5)

  1. 誘導電極と、
    前記誘導電極との間でイオンを発生させるための放電電極と、
    前記放電電極を清掃するために前記放電電極に接触した接触状態と接触しない非接触状態との間で移動可能に構成された清掃部材と
    回転可能なアームとを備え、
    前記清掃部材は、前記アームの端部に取り付けられた一方端側と、直線運動可能に支持された他方端側とを有し、かつ前記アームの回転運動に伴なう前記清掃部材の前記一方端側の回転運動を前記清掃部材の前記他方端側の直線運動に変換するための変曲部を有する、イオン発生装置。
  2. 前記清掃部材は、金属薄板よりなる、請求項1に記載のイオン発生装置。
  3. 前記清掃部材の前記変曲部は前記清掃部材の前記変曲部以外の部分よりも幅方向に細い寸法を有している、請求項1または2に記載のイオン発生装置。
  4. 前記清掃部材が前記接触状態にあるときには前記放電電極への通電を停止するように構成されている、請求項1〜のいずれかに記載のイオン発生装置。
  5. 請求項1〜のいずれかに記載のイオン発生装置と、
    前記イオン発生装置で生じたイオンを送風気流に乗せて電気機器の外部に送るための送風部とを備えた、電気機器。
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