JP4678340B2

JP4678340B2 - 荷電粒子供給装置

Info

Publication number: JP4678340B2
Application number: JP2006168618A
Authority: JP
Inventors: 至齋田; 孝博口分田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: EP2030522A1; RU2008150302A; RU2413441C2; WO2007148541A1; CN101472499A; CN101472499B; JP2007330667A; EP2030522A4; US20090250636A1

Description

本願発明は、荷電粒子を発生させて対象物に放射するとともに、荷電粒子が対象物に誘引または吸着されやすいように、対象物の電位を保持するようにした荷電粒子供給装置に関する。

荷電粒子（マイナスイオンやプラスイオン等）を発生させて、この荷電粒子を対象物に放出する荷電粒子供給装置においては、電位保持部を備えており、その電位保持部に接続された帯電部を対象物に接触させるとともに、電位保持部は、帯電部の電位が放出される荷電粒子の電位と逆になるように保持することによって、荷電粒子が対象物に誘引または吸着されやすいようにしている。

上記荷電粒子供給装置を、例えばヘアードライヤーやヘアーブラシ等に用いることにより、毛髪を乾燥させるとともに、毛髪に対して荷電粒子を放出することで、毛髪をしっとり、またはさらさらにすることができる。（特許文献１）。
特開２００３−５９６２２号公報

しかしながら、前記背景技術の特許文献１に記載の荷電粒子供給装置においては、電源１１と帯電部との間の絶縁手段としては、電位保持部の電子回路にコンデンサおよびダイオードを設けていることと、電位保持部と帯電部との間に絶縁材が配置されていることのみであるために、例えば、荷電粒子供給装置が設けられたヘアードライヤーやヘアーブラシの落下等により、帯電部や絶縁材に割れ等が発生した場合は、絶縁を十分に確保することができない可能性があった。

本願発明はこのような上記背景技術の課題を解決するものであり、常時確実に絶縁を確保できるとともに、対象物の電位を確実に保持することにより、安全かつ高効率の荷電粒子供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は、荷電粒子を発生させて対象物に向けて放出する放出部と、放出された荷電粒子が対象物に継続的に誘引または吸着されるように対象物の電位を保持する電位保持部と、を有し、電位保持部には、対象物へ過電流が流れることを防止する絶縁回路を備え、電位保持部に接続され電位保持部により帯電される帯電部を、把持可能な所定の形状に形成された把持部の表面に設けたことを特徴としている。

さらに、本願請求項１記載の発明は、前記電位保持部および絶縁回路は、把持部の内部に設けられ、前記電位保持部が把持部内において帯電部に隣接して配置されることを特徴としている。

本願請求項２記載の発明は、前記絶縁回路には、トランスおよび抵抗を設けたことを特徴としている。

本願請求項３記載の発明は、前記絶縁回路には、複数の抵抗を設けたことを特徴としている。

本願請求項４記載の発明は、前記複数の抵抗の表面に、絶縁材を配置したことを特徴としている。

本願請求項１記載の荷電粒子供給装置においては、常時確実に絶縁を確保できるとともに、帯電部と対象物との接触面積を確保して接触対象物の電位を確実に保持することにより、安全かつ高効率の荷電粒子供給装置を提供することができる。

さらに、本願請求項１記載の荷電粒子供給装置においては、荷電粒子供給装置および、前記荷電粒子供給装置を備えたヘアードライヤーやヘアーブラシ等を小型化することができる。さらに、絶縁回路を備えた電位保持部が把持部内において帯電部に隣接して配置されているために、電位保持部と帯電部との距離が短くなることから、外来ノイズの影響を極めて小さくすることができる。

本願請求項２記載の荷電粒子供給装置においては、絶縁回路において、トランスの帯電部側、すなわちトランス二次側と大地電位との間に抵抗を接続することで、常時確実に絶縁を確保できるとともに、トランス二次側の電位を安定させることができる。

本願請求項３記載の荷電粒子供給装置においては、絶縁回路を小型化することができる。

本願請求項４記載の荷電粒子供給装置においては、所定の絶縁距離を確保しながら、絶縁回路を小型化することができる。

図１から５は、本願発明の第１の実施形態である荷電粒子供給装置を示している。この荷電粒子供給装置は、図１から５に示すように、荷電粒子１を発生させて対象物としての人体２の所定の場所に向けて放出する放出部３と、放出された荷電粒子１が人体２の所定の場所に継続的に誘引または吸着されるように人体２の電位１０を保持する電位保持部４と、を有し、電位保持部４には、対象物へ過電流が流れることを防止する絶縁回路５を備え、電位保持部４に接続され電位保持部４により帯電される帯電部６を、把持可能な所定の形状に形成された把持部７の表面に設けている。

また、電位保持部４および絶縁回路５は、把持部７の内部に設けられており、前記絶縁回路５には、トランス８および抵抗９を備えている。

以下、この実施形態の荷電粒子供給装置を、より具体的詳細に説明する。図１から３に示すように、荷電粒子供給装置は、荷電粒子１としてのマイナス空気イオンまたはプラス空気イオンを発生させて対象物としての人体２に放出する放出部３と、人体２を所定の電位１０に保持する電位保持部４と、電位保持部４に接続されるとともに人体２に接触して、人体２を所定の電位１０に帯電させる帯電部６とから構成されている。

人体２の電位１０を保持するための電位保持部４は、電位保持部４に接続された帯電部６により人体２に接続されており、荷電粒子１がもつ電荷がマイナスの場合は、電源１１が設けられた電位保持部４は、帯電部６をプラスに帯電させることで、人体２をプラスに帯電させている。また、電位保持部４には、グランド電位１２が接続されている。

ここで、荷電粒子１がもつ電荷がプラスの場合は、電源１１が設けられた電位保持部４は、帯電部６をマイナスに帯電させることで、人体２をマイナスに帯電させている。

次に放出部３は、針状電極１３とグランド電極１４と、この針状電極１３およびグランド電極１４とを内蔵した放出口１５、および針状電極１３とグランド電極１４との間に高電圧を印加して、コロナ放電により荷電粒子１を発生させるための高電圧発生装置１６とで構成されている。

上記針状電極１３は、金属からなる棒の先端を鋭利にした針形状に形成されている。一方、グランド電極１４は、金属からなる板により構成されていて、放出部３内において、針状電極１３の前方に配置されている。

上記高電圧発生装置１６は、基準電位側をグランド電極１４に接続するとともに、高電圧側を針状電極１３に接続しており、マイナスイオンを発生させる場合には、例えば−５ｋＶを出力していて、プラスイオンを発生させる場合には、例えば＋５ｋＶを出力している。

次に、図４に示すように、電位保持部４に設けられた絶縁回路５は、電源１１とプラス電位１０を発生させるプラス電位発生回路１７との間に設けられており、上記絶縁回路５には、トランス８と高い抵抗値をもつ複数の抵抗９とが設けられている。ここで抵抗９は、トランス８の一次側と二次側とを接続するとともに、グランド電位１２の近傍に配置されている。

また、プラス電位発生回路１７には、複数のコンデンサ１８と複数のダイオード１９とが設けられており、プラス電位１０を発生している。さらに、プラス電位発生回路１７は帯電部６に接続されていて、この帯電部６をプラスの電位１０に帯電させるとともに、帯電部６に接触した人体２もプラスに帯電させている。

このとき、上記絶縁回路５によって、電源１１と電位保持部４および電位保持部４に接続された帯電部６との間には絶縁が確保されているとともに、絶縁回路５に設けられた抵抗９により、トランス８の二次側に所定の電位１０を与えることができる。そして、抵抗９の抵抗値が小さい場合は、グランドからの絶縁としては不十分であるために、抵抗９の抵抗値は高いことが必要である。

次に、電位保持部４において、マイナスの電位１０を保持する場合においては、図５に示すように、各々のダイオードの配置方向を、プラス電位発生回路１７とは逆方向に配置したマイナス電位発生回路２０を設けることで、電位保持部４に接続された帯電部６をマイナスに帯電させるとともに、帯電部６に接触した人体２もマイナスに帯電させることができる。

図６、７に示すように、荷電粒子供給装置をドライヤーに組み込んだ場合は、ドライヤー本体２１の上部に放出部３が配置されており、ドライヤー本体２１の下側には、使用者が把持する把持部７が設けられていて、この把持部７の後方側には帯電部６が設けられている。この帯電部６の内側には、絶縁回路５を備えた電位保持部４が設けられていて、帯電部６をプラスの電位１０に帯電させている。また、把持部７の下側には、電源コード２５が接続されている。ここで、帯電部６は、把持部７の表面形状に合わせて凸形に湾曲した形状に形成されている。

把持部７の前方側には、操作スイッチ２２が取りつけられており、ドライヤー本体２１内に設けられたモータ２３とヒータ２４との駆動および停止を制御している。モータ２３の後方側にはファン２６が設けられており、このファン２６が回転することにより、吸気口２７より吸い込んだ空気を、吐出口２８より吐出させている。

以上の構成において、本願発明の第１の実施形態における荷電粒子供給装置、および同荷電粒子供給装置を備えたドライヤーの動作を図１から７を用いて説明する。

使用者が、ドライヤー本体２１の下側に設けられた把持部７を把持して操作スイッチ２２をオンにすると、放出部３および電位保持部４が駆動され、まず、放出部３に設けられた高電圧発生装置１６からグランド電極１４を基準として、例えば−５ｋＶの電圧を針状電極１３に印加する。

上記電圧が印加されると、針状電極１３の先端が鋭利に形成されていることから、電界集中が起こり、針状電極１３の先端近傍においてコロナ放電が発生するとともに、例えばマイナス空気イオンに代表される荷電粒子１が発生する。

放出部３が駆動されるとともに、ドライヤー本体２１内に設けられたモータ２３およびヒータ２４も駆動され、モータ２３の後方側に接続されたファン２６により吸気口２７から吸入された空気が、ヒータ２４により加熱されて吐出口２８より吐出される。この吐出された空気とともに、放出部において発生し放出された荷電粒子１（マイナス空気イオン）が人体２（この場合は使用者の毛髪等）に供給され、毛髪がしっとり、またはさらさらになる。

一方、電位保持部４においては、電源コード２５から供給された電源１１により、プラス電位発生回路１７において発生したプラス電位１０が、電位保持部４に接続され、電位保持部４に隣接して把持部７の後方側の表面に設けられた帯電部６をプラスの電位１０に帯電させる。

このとき、帯電部６が把持部７の表面形状に合わせて凸形に湾曲した形状に形成されているために、使用者の手と帯電部６とを密着することができるとともに、使用者の手と帯電部６との接触面積を大きくすることができるので、使用者、すなわち人体２の電位１０を常時確実にプラスの電位１０に保持することができる。

人体２がプラスの電位１０に帯電し保持されることによって、人体２に向かって電気力線イが形成されるため、荷電粒子１はこの電気力線イに沿って移動して、人体２に供給される。そして、人体２は、電位保持部４によりプラスの電位１０への保持が継続されるため、荷電粒子１は、人体２に供給され続けることができる。

また、絶縁回路５においては、トランス８を設けていることにより電源コード２５が接続されている電源１１と電位保持部４および電位保持部４に接続された帯電部６との間には絶縁が確保されているとともに、絶縁回路５に設けられた抵抗９により、トランス８の二次側に所定の電位１０を与えることができる。

さらに、絶縁回路５のトランス８の二次側については、電源１１から絶縁されているために、グランドからのインピーダンスが高くなり、このため外来ノイズの影響を受けやすいが、絶縁回路５を備えた電位保持部４が把持部７内において帯電部６に隣接して配置されているために、電位保持部４と帯電部６との距離が短くなることから、外来ノイズの影響を極めて小さくすることができる。

使用者が操作スイッチ２２をオフにすると、放電部３が停止されて荷電粒子１の放出が停止するとともに、電位保持部４も停止して、人体２のプラス電位１０の保持も停止される。また、モータ２３およびヒータ２４についても停止されるので、吐出口２８からの加熱された空気の吐出も停止され、ドライヤーの運転が終了する。

以上のように本願発明の第１の実施形態によれば、帯電部６の形状を使用者の手に密着する形状に形成して、使用者の手と帯電部６との接触面積を大きくすることで、人体２の電位１０を常時確実にプラスに保持することができる。

また、絶縁回路５にトランス８を設けていることにより、電源１１と帯電部６との間には絶縁が確実に確保されており、さらに絶縁回路５に設けられた抵抗９により、トランス８の二次側に所定の電位１０を与えることができる。

そして、電位保持部４を把持部７内において帯電部６に隣接して配置することで、外来ノイズの影響を極めて小さくすることができる。

図８、９は、本願発明の第２の実施形態である荷電粒子供給装置を備えたヘアーブラシ本体２９を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記第１の実施形態の説明を援用する。

本願発明の第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる部分は、図８、９に示すように、把持部７がヘヤーブラシ本体２９の上部に形成されており、帯電部６が把持部７であって、操作スイッチ２２の上側に配置されているとことである。また、電源コード２５は、吸気口２７の近傍に取りつけられている。

上記差異をふまえて、本願発明の第２の実施形態における荷電粒子供給装置と、同荷電粒子供給装置を備えたヘアーブラシの動作について図１から５、および図８、９を用いて説明する。

使用者が、ヘアーブラシ本体２９の上部に設けられた把持部７を把持して操作スイッチ２２をオンにすると、放出部３（図８、９では図示せず）および電位保持部４が駆動され、まず、放出部３に設けられた高電圧発生装置１６からグランド電極１４を基準として、例えば−５ｋＶの電圧を針状電極１３に印加する。

放出部３が駆動されるとともに、ヘアーブラシ本体２９内に設けられたモータ２３およびヒータ２４も駆動され、モータ２３の後方側に接続されたファン２６により吸気口２７から吸入された空気が、ヒータ２４により加熱されて吐出口２８より吐出される。この吐出された空気とともに、放出部３において発生し放出された荷電粒子１（マイナス空気イオン）が人体２（この場合は使用者の毛髪等）に供給され、毛髪がしっとり、またはさらさらになる。

一方、電位保持部４においては、電源コード２５から供給された電源１１により、プラス電位発生回路１７において発生したプラスの電位１０が、電位保持部４に接続され、電位保持部４に隣接して把持部７の後方側の表面に設けられた帯電部６をプラスの電位１０に帯電させる。

このとき、帯電部６が把持部７の表面形状に合わせて凸形に湾曲した形状に形成されているために、使用者の手と帯電部６とを密着することができるとともに、使用者の手と帯電部６との接触面積を大きくすることができるので、使用者、すなわち人体２の電位１０を常時確実にプラスに保持することができる。

使用者が操作スイッチ２２をオフにすると、放電部３が停止されて荷電粒子１の放出が停止するとともに、電位保持部４も停止して、人体２のプラス電位１０の保持も停止される。また、モータ２３およびヒータ２４についても停止されるので、吐出口２８からの加熱された空気の吐出も停止され、ヘアーブラシの運転が終了する。

以上のように本願発明の第２の実施形態によれば、帯電部６の形状を使用者の手に密着する形状に形成して、使用者の手と帯電部６との接触面積を大きくすることで、人体２の電位１０を常時確実にプラスに保持することができる。

図１０、１１は、本願発明の第３の実施形態である荷電粒子供給装置を備えたヘアーアイロン本体３０を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記第１の実施形態の説明を援用する。

本願発明の第３の実施形態が上記第１の実施形態と異なる部分は、図１０、１１に示すように、把持部７がヘアーアイロン本体３０の下部に設けられており、帯電部６は、把持部７において、操作スイッチ２２の下方に配置されているところである。

また、ドライヤーと異なりモータ２３やファン２６は備えておらず、代わりに、レバー３１により開閉自在に構成されたアイロン部３２が設けられている。このアイロン部３２内には、ヒータ２４が配置されていて、アイロン部３２によって挟持された使用者の毛髪を加熱している。さらに荷電粒子１を放出する放出部３は、ヘアーアイロン本体３０の両側部に設けられている。

上記差異をふまえて、本願発明の第３の実施形態における荷電粒子供給装置と、同荷電粒子供給装置を備えたヘアーアイロンの動作について図１から５、および図１０、１１を用いて説明する。

使用者が、ヘアーアイロン本体３０の下部に設けられた把持部７を把持し、レバー３１を操作してアイロン部３２を開いて毛髪をアイロン部３２に挟持してアイロン部３２を閉じた状態で、操作スイッチ２２をオンにすると、ヘアーアイロン本体３０の両側部に設けられた放出部３、および帯電部６の内側に配置された電位保持部４が駆動され、まず、放出部３に設けられた高電圧発生装置１６からグランド電極１４を基準として、例えば−５ｋＶの電圧を針状電極１３に印加する。

放出部３が駆動されるとともに、アイロン部３２内に設けられたヒータ２４が駆動され、アイロン部３２に教示された毛髪を加熱して整髪する。このとき、放出部３において発生し放出された荷電粒子１（マイナス空気イオン）が人体２（この場合は使用者の毛髪等）に供給され、毛髪がしっとり、またはさらさらになる。

使用者が操作スイッチ２２をオフにすると、放電部３が停止されて荷電粒子１の放出が停止するとともに、電位保持部４も停止して、人体２のプラス電位１０の保持も停止される。また、ヒータ２４についても停止されるので、アイロン部３２に挟持された毛髪の加熱も停止され、ヘアーアイロンの運転が終了する。

以上のように本願発明の第３の実施形態によれば、帯電部６の形状を使用者の手に密着する形状に形成して、使用者の手と帯電部６との接触面積を大きくすることで、人体２の電位１０を常時確実にプラスに保持することができる。

図１２から１７は、本願発明の第４の実施形態である荷電粒子供給装置の電位保持部４を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記第１の実施形態の説明を援用する。

本願発明の第４の実施形態が上記第１の実施形態と異なる部分は、図１２から１７に示すように、絶縁回路５がプラス電位発生回路１７または、マイナス電位発生回路２０と帯電部６との間に配置されているところと、絶縁回路５が複数の抵抗９により構成されているところである。

また、図１４から図１７に示すように、絶縁回路５内においては、複数の抵抗９同士、および抵抗９とリード線３３は、かしめ３４により接続されている。ここで、各々の抵抗９により基礎絶縁３５が確保されており、複数の抵抗９を設けることで二重絶縁３６が確保されている。

上記のように、複数の抵抗９を用いて絶縁を確保することができるために、絶縁回路５を著しく小型化することが可能となり、把持部７の小さなスペースにも絶縁回路５を配置することができる。

さらに、リード線３３の端部側とかしめ３４を含む抵抗９とは、塩化ビニル等の絶縁材３７で被覆されており、抵抗９を屈曲させた場合においても、沿面距離を確保することができるために、さらに小さなスペースにおいても、安価な構成で十分な絶縁を確保しながら絶縁回路５を配置することができる。

なお、上記本願発明の実施形態においては、放出部３においてマイナスの電位１０を持つ荷電粒子１を発生させ、電位保持部４においてはプラスの電位１０を保持するようにしたが、逆に、放出部３においてプラスの電位１０を持つ荷電粒子１を発生させ、電位保持部４においてはマイナスの電位１０を保持するようにしてもよい。

この場合は、図５、１３に示すように、電位保持部４にマイナス電位発生回路２０を設けるとともに、放出部３において、グランド電極１４を基準として、例えば＋５ｋＶの電圧を針状電極１３に印加すればよい。

また、電位保持部４において、プラス電位発生回路１７とマイナス電位発生回路２０との両方を設けて、発生された荷電粒子１の電位１０に応じて、電位保持部４の電位１０を切り替えるようにしてもよい。

本願発明の第１の実施形態である荷電粒子供給装置の構成を示す模式図。同荷電粒子供給装置の放出部の構成図。同荷電粒子供給装置の動作状況を示す模式図。同荷電粒子供給装置の電位保持部の回路図（プラス電位発生回路）。同荷電粒子供給装置の電位保持部の回路図（マイナス電位発生回路）。同荷電粒子供給装置を備えたヘアードライヤーの外観正面図。同荷電粒子供給装置を備えたヘアードライヤーの内部構造図。本願発明の第２の実施形態である荷電粒子供給装置を備えたヘアーブラシの外観正面図。同荷電粒子供給装置を備えたヘアーブラシの内部構造図。本願発明の第３の実施形態である荷電粒子供給装置を備えたヘアーアイロンの外観正面図。同荷電粒子供給装置を備えたヘアーアイロンの内部構造図。本願発明の第４の実施形態である荷電粒子供給装置の電位保持部の回路図（プラス電位発生回路）。同荷電粒子供給装置の電位保持部の回路図（マイナス電位発生回路）。同荷電粒子供給装置の絶縁回路の構成図。同荷電粒子供給装置の絶縁回路の構成図。同荷電粒子供給装置の絶縁回路の構成図（絶縁材被覆後）。同荷電粒子供給装置の絶縁回路の構成図（絶縁材被覆および屈曲後）。

符号の説明

１荷電粒子
２人体（対象物）
３放出部
４電位保持部
５絶縁回路
６帯電部
７把持部
８トランス
９抵抗
３７絶縁材

Claims

荷電粒子を発生させて対象物に向けて放出する放出部と、放出された荷電粒子が対象物に継続的に誘引または吸着されるように対象物の電位を保持する電位保持部と、を有し、電位保持部には、対象物へ過電流が流れることを防止する絶縁回路を備え、電位保持部に接続され電位保持部により帯電される帯電部を、把持可能な所定の形状に形成された把持部の表面に設け、前記電位保持部および絶縁回路は、把持部の内部に設けられ、前記電位保持部が把持部内において帯電部に隣接して配置される荷電粒子供給装置。
前記絶縁回路には、トランスおよび抵抗を設けた請求項１記載の荷電粒子供給
装置。
前記絶縁回路には、複数の抵抗を設けた請求項１記載の荷電粒子供給装置。
前記複数の抵抗の表面に、絶縁材を配置した請求項３記載の荷電粒子供給装置。