JP4807729B2

JP4807729B2 - 空気イオン濃度測定器の清浄装置

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Publication number: JP4807729B2
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Inventors: 和幸福居; 勲山本; 槇一山本
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Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2011-11-02
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Description

本発明は、空気中に存在する帯電した気体分子や微粒子であるイオンの濃度を測定する装置に於いて、このイオンが測定装置内に滞留し又電極に固着することにより惹起されるイオン濃度の測定不良や絶縁部分の絶縁不良現象を防止すべくした空気イオン濃度測定器の清浄装置に関する。

この種、従来の技術の一つの例としては、図６に示す空気イオン濃度測定器Ａの構成例がある。
これについて説明すれば、１は測定筒や内実状電極バーでなる測定電極としての第１電極部材であり、該空気イオン濃度測定器Ａの略中心垂直方向に配置・固定されている。すなわち、該第１電極部材１はその上端１ａ及び下端１ｂを支持バー２、４により外ケース（外筒）３に固定されている。そして、上記第１電極部材１の周囲の外域には、高電圧が印加される高圧筒等で構成された第２電極部材５を配置している。このとき、上記第１電極部材１は該第２電極部材５の略中心部分であって長さ方向に配置されることとなる。また、上記第２電極部材５は略中心部分に該第２電極部材５の外径寸法と略同一径の貫通孔を有する略円盤状支持基板６、７により該貫通孔に嵌着されると共に上方側及び下方側を上記外ケース３に固定されている。
而して、図６に示すように空気Ｂが該空気イオン濃度測定器Ａの開口から流過し、電源装置８から所定電圧、例えば、２００ないし１０００（Ｖ）程度の電圧を印加すれば上記第１電極部材１及び第２電極部材５にプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）が捕集される。この捕集されたプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）９、１０は電流値として計測され、これをイオン濃度測定手段としての電流・電圧変換回路１１により電圧値に変換され、空気イオン濃度を検出する。
尚、図中１２は信号制御線、１３は電圧線である。

従来の技術の他の例としての空気イオン濃度測定器は、例えば、特開２００３−１９４７７７に開示された技術がある。
これについて説明すれば、図７は、空気イオン濃度測定器Ｃの構成概要図を示しており、空気イオン濃度測定器Ｃは、空気中のプラスイオンが衝突することで帯電するプラス用電荷集電板１４と、このプラス用電荷集電板１４と相対向して配置される反発電極板１５、１５とからなるプラスイオン検出部１６と、同じく空気中のマイナスイオンが衝突することで帯電するマイナス用電荷集電板１７と、このマイナス用電荷集電板１７と相対向して配置される反発電極板１８、１８とからなるマイナスイオン検出部１９とを、内部に空気を通じる１つの測定経路である空気導入管２０内に、絶縁層２１を間に挟んで配置するとともに、空気吸引口と反対側には空気導入管２０内にイオンを含む空気を取り込むための電動ファンからなる通風部材２２を設けている。そして、この帯電した電荷集電板１４、１７の電荷を検出し演算する測定演算手段（図示せず）を、この帯電している電荷集電板１４、１７の電荷を除電すべく接地するリレースイッチ等でなる除電手段（図示せず）を配設している。また、図７に示すようにプラス用電荷集電板１４と反発電極板１５、１５とからなるプラスイオン検出部１６と、マイナス用電荷集電板１７と反発電極板１８、１８とからなるマイナスイオン検出部１９とを、絶縁層２１を間に挟んで上下に積層して配置したものである。そして、通風部材２２を駆動することで、空気吸引口から空気導入管２０内にプラスイオンとマイナスイオンを含む空気を導入し、その内プラスイオン検出部１６に導入されたプラスイオンは、プラスに帯電して反発電極板１５、１５に近付くと跳ね返されて電荷集電板１４に衝突し、収集される。マイナスイオンは反発電極板１８、１８に引き寄せられて中和される。また、マイナスイオン検出部１９に導入されたプラスイオンは、プラスに帯電して反発電極板１８、１８に近付くと跳ね返されて電荷集電板１７に衝突し、収集され、プラスイオンは反発電極板１８、１８に引き寄せられて中和される。そして、プラスイオン、マイナスイオンが衝突することで帯電した電荷集電板１４、１７の電荷は、測定演算手段においてイオン電圧検出アンプ（図示せず）と高抵抗を介したノイズ検出アンプ（図示せず）に入力され、この測定値から周期的、定在的なノイズ成分を差し引くべくオペアンプを経て、これをアナログ−デジタル変換回路（図示せず）に通すことでデジタル信号に変換するものである。
特開２００３−１９４７７７公開特許公報

従来の技術は、叙上の構成であるので次の課題が存在した。
上記した図６に示す従来の構成によれば、電源装置８により第１電極部材１と第２電極部材５との間に所定電圧を印加されれば、該第１電極部材１の表面や該第２電極部材５の内周面等に帯電粒子（イオン）が捕捉されかつ付着する。これが長時間を経れば、上述した該第１電極部材の表面等に堆積・滞留することとなる。また一方に於いて、空気Ｂが空気イオン濃度測定器Ａの開口から流入し、イオン化空気として図８に示すように、イオン化空気Ｂ１及びＢ２が外ケース（外筒）３の内壁面３ａ、略円盤状支持基板６の上面６ａ及び第２電極部材５の外面を介して該第１電極部材１と該第２電極部材５の間に流過する。然れば、図８に示すように上記略円盤状支持基板６の上面６ａに帯電粒子（イオン）が滞留しかつ堆積する。これは微粒子（帯電粒子）付着物Ｄであり、上記略円盤状支持基板６の絶縁不良現象を誘起するばかりか、上述した第１電極部材１の表面等に堆積・滞留又は残留した帯電粒子（イオン）の塊としてのいわゆる付着物Ｄが原因となる当該空気イオン濃度測定器Ａのイオン濃度測定不良現象を惹起せしめるという問題点があった。これを解決するためには当該空気イオン濃度測定器Ａを分解する等の作業を行ない、また別の清浄器具を使用して定期的に手作業等によりこれら付着物Ｄを除去する必要があり、その工数は著しく増大するうえに清浄作業が完全に行き渉らないという弊害が存した。

上述した図７に示す特開２００３−１９４７７７の従来の技術に於いても、該空気イオン測定器Ｃは、イオンの清浄装置又はイオンの清浄機能が付加されておらず、長時間の使用に際して該空気イオン測定器Ｃの空気導入管２０の内壁面部、プラス用又はマイナス用電荷集電板１４、１７及び反発電極板１５、１５、１８、１８に帯電粒子（イオン）を素とする付着物Ｄが堆積・残留する理論は上述した図６に示す従来の技術の一つの例と同じであり、同様な問題点が残存するものであった。
本発明が解決しようとする課題は、上記背景技術で述べた問題点を解決することにある。

本発明は、例えば、全体が略円筒体で構成された外ケース（外筒）と、該外ケース（外筒）内に収容されかつ略円筒体で構成された第２電極部材と、該第２電極部材内の略中心部分であって、その長さ方向に垂直配置された第１電極部材とでなり、この第１電極部材と、この第２電極部材との間に所定の高電圧を印加し、かつ上記第１電極部材の表面や上記第２電極部材の内周面等に浮遊しかつ捕集された帯電粒子（イオン）等の濃度を測定する装置に於いて、所定時間経過後に上記高電圧発生器から逆バイアス電圧を印加することにより、上記帯電粒子（イオン）等を残留・堆積させることなく該帯電粒子（イオン）を該第１電極部材の表面及び第２電極部材の内周面等から離脱せしめること又は上記第２電極部材を支持する閉塞用支持基板の上面に該帯電粒子（イオン）が残留かつ堆積させることなく、例えば、当該空気イオン濃度測定装置の上・下の開口部分であって上記外ケース（外筒）と第２電極部材との間のスペース（空間）部分の所望位置又は閉塞用支持基板に隣接した位置に空気流入阻止部材をそれぞれ介装し、該閉塞用支持基板の上面に帯電粒子（イオン）の残留・堆積を防止すること等これらの付着物を自動的に清浄する技術であり、イオン濃度測定不良や空気イオン濃度測定器の絶縁不良の諸現象を未然に防止することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。

すなわち、請求項１記載の発明によれば、筒体で構成された第２電極部材と、該筒体の長さ方向に沿って該筒体の略中心部分に配置された第１電極部材と、該第１電極部材及び第２電極部材を収容する外ケースと、該第１及び第２電極部材間からの信号で空気イオン濃度を検出する空気イオン濃度測定手段と、該第２電極部材及び外ケース間に介装しかつ該第２電極部材と該外ケースを固定する閉塞用支持基板と、該閉塞用支持基板に隣接した位置であって外ケースの内周面に固定された空気流入防止部材と、該第１及び第２電極部材に電圧を印加してから所定時間経過後に該第１電極部材及び第２電極部材間に反対極性の電圧を印加する高電圧発生手段とでなる空気イオン濃度測定器の清浄装置に於いて、前記空気流入防止部材は前記外ケースに固定する外側面と、該空気流入防止部材の内部を空洞に形成しかつ内周面でなる内側面と、該内側面に連なって形成された擂鉢状庇部とを形成したことを特徴とする。

本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置は、叙上の構成を有するので次の効果がある。

すなわち、請求項１記載の発明によれば、筒体で構成された第２電極部材と、該筒体の長さ方向に沿って該筒体の略中心部分に配置された第１電極部材と、該第１電極部材及び第２電極部材を収容する外ケースと、該第１及び第２電極部材間からの信号で空気イオン濃度を検出する空気イオン濃度測定手段と、該第２電極部材及び外ケース間に介装しかつ該第２電極部材と該外ケースを固定する閉塞用支持基板と、該閉塞用支持基板に隣接した位置であって外ケースの内周面に固定された空気流入防止部材と、該第１及び第２電極部材に電圧を印加してから所定時間経過後に該第１電極部材及び第２電極部材間に反対極性の電圧を印加する高電圧発生手段とでなる空気イオン濃度測定器の清浄装置に於いて、前記空気流入防止部材は前記外ケースに固定する外側面と、該空気流入防止部材の内部を空洞に形成しかつ内周面でなる内側面と、該内側面に連なって形成された擂鉢状庇部とを形成したことを特徴とする空気イオン濃度測定器の清浄装置を提供する。
このような構成としたので、第１電極部材の表面や第２電極部材の内周面等に帯電粒子（イオン）の塊として付着・固定した付着物を手作業によることなく印加電圧による簡易かつ迅速であって清浄工数を要することなく当該空気イオン濃度測定器を清浄することができ、絶縁を確保し、高電圧の漏洩を防止し、該空気イオン濃度測定器の測定不良や絶縁部分の絶縁不良現象を防止でき、長時間に渉り安定化した測定機能を確保できる効果があり、空気流入防止部材により、その外側面及び擂鉢状庇部から所定量の空気を漏洩することなく円滑に流過させ空気イオン濃度測定器の開口から流入するイオン化された空気を第２電極部材と外ケースを固定する閉塞用支持基板の上面等に流過させることがなく、さらに、空気イオン濃度測定器の絶縁不良現象を防止できる効果がある。

以下、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施の形態の基本構成を示すものであって、その垂直断面図である。

Ｅは、本発明に空気イオン濃度測定器の清浄装置であってその一例を示す。該空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅは、空気イオン濃度測定器本体を備え一般的に例えば、宇宙線α線等の放射線や紫外線、Ｘ線等の短波長電磁波又はコロナ放電等を照射すること、またはコロナ放電等静電気現象によって発生する帯電粒子（イオン）を該空気イオン濃度測定器Ｅの電極部材に捕集し、粒子数に換算して電流値として計測する。また、この電流値は、電圧信号に変換して帯電粒子（イオン）濃度に換算して測定される。

そして、上述した帯電粒子（イオン）はいわゆる大気イオンであって、大イオン及び小イオンに分けており、小イオンは、大気組成成分が放射性物質からの放射線や宇宙線によって電離され生成されたイオンであり、比較的安定な状態を保持している。この小イオンの直径は１（ｎｍ）程度で清浄な大気の地表付近の場合、正負のイオン数は約５〜６×１０^８個／ｍ^３、混雑した都会地域や高汚染地区でのそれは、１００〜１０００×１０^８個／ｍ^３である。

一方、大イオンは、既に存在している例えば、粉塵や人工的化学物質など大気組成成分以外の浮遊粒子でなる中性のエアゾル粒子に小イオンが衝突し又は付着して帯電され生成されるが、小イオンの消滅と同時に該大イオンが生成される。
而して、エアロゾル濃度と小イオン濃度は反比例し、該エアロゾルは大気生成成分以外の汚染物質であり、大気の汚染状況を監視するためには小イオンの濃度を計測する必要があり、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅは本体部が帯電粒子としての小イオン濃度を検出する役目を有する。そして、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅは基本的にはその空気イオン濃度測定器本体が、例えば２重同心筒を使用して、帯電粒子（イオン）の濃度を計測するいわゆるゲルディエン法の理論に基づき構成されたものである。

以下、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅについて詳しく説明する。
２３は測定筒や内実状電極バー等各種の形状でなる測定電極としての第１電極部材であり、イオン捕集電極としての機能を有する。該空気イオン濃度測定器本体の略中心垂直方向に配置・固定されている。すなわち、該第１電極部材２３はその上端２３ａ及び下端２３ｂを支持バー２４、２４により外ケース（外筒）２５に固定されている。そして、上記第１電極部材２３の周囲の外域には、高電圧が印加される高圧筒等で構成され、イオン捕集電極としての機能を有する第２電極部材２６を配置している。この第２電極部材２６も上記外ケース（外筒）２５と略同一形状である例えば、筒体で構成するが他の形状でもよい。このとき、上記第１電極部材２３は該第２電極部材２６の略中心部分であって長さ方向に配置されることとなる。また、上記第２電極部材２６は略中心部分に該第２電極部材２６の外径寸法と略同一径の貫通孔２７ａ、２８ａを有する例えば略円盤形状でなる閉塞用支持基板２７、２８により該貫通孔２７ａ、２８ａに嵌入された後固定されると共に上方側及び下方側を上記外ケース２５に固定されている。この固定方法は接着剤等を使用して行い、また、上記貫通孔２７ａ、２８ａの径長を第２電極部材２６の外径長より若干短く設定し圧入・固定してもよい。また、上記閉塞用支持基板２７、２８を外ケース（外筒）２５及び第２電極部材２６と異材料に構成したうえでそれと一体成形してもよく、空気イオン濃度測定器本体の製作工数を削減することができる。

而して、図１に示すように空気Ｂが該空気イオン濃度測定器本体の入口開口Ｅａから流過し、清浄装置を構成する可逆電圧電源装置２９から直流電圧等の所定電圧、例えば、１ないし３０（Ｖ）程度の電圧を印加すれば上記第１電極部材２３及び第２電極部材２６にプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）３０ａ、３０ｂが捕集される。この捕集されたプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）３０ａ、３０ｂは電流値として計測され、これをイオン濃度測定手段としての電流・電圧変換回路３１により電圧値に変換され、空気イオン濃度を検出する。そして、該可逆電圧電源装置２９から所定時間経過後に極性を逆にした電圧を印加する。
尚、図中３２は空気イオン濃度測定手段としての上記電流・電圧変換回路３１に接続された信号制御線、３３は高圧発生手段としての上記可逆電圧電源装置２９に接続された電圧線である。

次に、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施の形態について図１及び図２に基づき、その動作を説明する。
上述したように、空気Ｂが当該空気イオン濃度測定器の本体の入口開口Ｅａから内部に流入し、第１電極部材２３と第２電極部材２６との間に所定電位、例えば図１に示すように、可逆電圧電源装置２９により該第１電極部材２３に負（マイナス）の電位を、該第２電極部材２６に正（プラス）の電位を印加すれば、それぞれ該第１電極部材２３の表面２３ｃにプラスの帯電粒子（プラスイオン）３０ａ及び該第２電極部材２６の内周面２６ａにマイナスの帯電粒子（マイナスイオン）３０ｂが荷電され付着する。

そして、所定時間経過すれば、このプラス及びマイナスの帯電粒子３０ａ、３０ｂが第１及び第２電極部材２３の表面２３ｃや内周面２６ａに堆積かつ滞留する。これは帯電粒子付着物となり、該第１電極部材２３と該第２電極部材２６に信号制御線３２で接続した空気イオン濃度測定手段としての電流・電圧変換回路３１が動作不良を誘起し、空気イオン濃度測定器の本体内に流過した空気中の帯電粒子（イオン）を正確に測定できないこととなる。

本発明装置によれば、これに対処すべく例えば別途に設置したタイマー等により所定時間経過後であって、帯電粒子付着物の堆積・滞留状態を検出しかつ確認し、図２に示すように上記可逆電圧電源装置２９により該第１電極部材２３に正（プラス）の電位を、該第２電極部材２６に負（マイナス）の電位を印加すれば、この印加電圧によりそれぞれ該第１電極部材２３の表面２３ｃ及び第２電極部材２６の内周面２６ａにそれぞれ帯電されたプラスの帯電粒子（プラスイオン）３０ａ及びマイナスの帯電粒子（マイナスイオン）３０ｂが反発され、第１及び第２電極部材２３、２６から離脱し、第２電極部材２６の筒体内を落下することとなり上記可逆電圧電源装置２９は自動清浄装置としての機能を果すことになる。

このように本発明に係る空気イオン濃度測定器の本体や清浄装置を含んだ空気イオン濃度測定器は図示するように縦置方式にした方が空気イオンの付着物の清浄機能をより効果的に発揮する。
かくして、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅの実施の形態によれば、イオン濃度の測定不良を改善しかつ空気イオン濃度測定器の本体の絶縁不良を防止することができた。

次に、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例１を添付図面に基づき詳細に説明する。

図３は、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例１の具体的な構成を示すシステム図であって、その空気イオン濃度測定器の本体を垂直断面した図である。
当該実施例１の構成は、前述した本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施の形態を示す図１及び図２の構成に於いて、さらに、空気流入防止部材３４を配備した点を特徴としている。

この空気流入防止部材３４は、外ケース（外筒）２５の内部形状つまり該外ケース（外筒）２５の内周面２５ａの形状に適合するように例えば全体形状が略円筒体形状に構成されており、図３に示す例では筒状の外側面３４ａと、内部が空洞に形成しかつ内周面でなる内側面３４ｂと、この内側面３４ｂに連なって形成れさた擂鉢状庇部３４ｃとを形成している。然らば、外ケース（外筒）２５の内周面２５ａが角型４面で構成される場合は、該外側面３４ａも同様に角型４面となる。この擂鉢状庇部３４ｃは空気イオン濃度測定器の本体の中心方向に突出形成し、その外面は中心方向に下り坂となるように形成した第１段差面３４ｃ１とこの第１段差面３４ｃ１から垂下した第２段差面（立設部）３４ｃ２を形成してなる。そして、この空気流入防止部材３４は、当該空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅの入口開口Ｅａ側と、その出口開口Ｅｂ側とに、それぞれ配置する。しかし、当該空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅの出口開口Ｅｂ側には必ずしも配置する必要はない。該空気流入防止部材３４は、上記第２電極部材２６と外ケース（外筒）２５とで形成されたスペース（空間）Ｓに配備されている。特に、該空気流入防止部材３４の内側面３４ｂ及び擂鉢状庇部３４ｃの部位が該第２電極部材２６の上、下端を被覆するように外ケース（外筒）２５の内周面２５ａに固定する。

上記空気流入防止部材３４の外側面３４ａの外ケース（外筒）２５への固定方法はいずれか一方又は両者に強力接着剤を塗布することやビス等によるねじ締め固定すること又はいずれか一方の表面を凸部又は凹部を形成し、これを嵌合すること、さらには、上記外ケース（外筒）２５と上記空気流入防止部材３４を製造工程で一体加工成型すること等がある。そして、該空気流入防止部材３４を外ケース（外筒）２５へ固定したとき、該空気流入防止部材３４の擂鉢状庇部３４ｃの第２段差面３４ｃ２の垂直ラインは上記第２電極部材２６の内壁面２６ａの垂直ラインと一致させるか、少なくとも該第２段差面３４ｃ２を第２電極部材２６の中心方向に突出させるように構成する。

尚、図中、３５は空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅの出口開口Ｅｂ側に配置した空気吐出ファン、３６は、建築物の躯体等でなる固定部材、３７は大地である。また、ほかの構成部材については図１及び図２に示す実施の形態のものと略同一であり同一番号、同一符号を付して、その説明を省略する。

そこで、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例１の動作等について図３に基づき説明する。
空気Ｂが該空気イオン濃度測定器の本体の入口開口Ｅａから流過し、清浄装置を構成する可逆電圧電源装置２９から直流電圧等の所定電圧、例えば、２００ないし１０００（Ｖ）程度の電圧を印加すれば上記第１電極部材２３及び第２電極部材２６にプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）３０ａ、３０ｂが捕集される。この捕集されたプラス及びマイナスの帯電粒子（イオン）３０ａ、３０ｂは電流値として計測され、これをイオン濃度測定手段としての電流・電圧変換回路３１により電圧値に変換され、空気イオン濃度を検出する。そして、該可逆電圧電源装置２９から所定時間経過後に極性を逆にした電圧を印加する。

ここに於いて、上記空気Ｂは空気イオン濃度測定器の本体の入口開口Ｅａから導入された後、上記外ケース（外筒）２５の内周面２５ａを経る等して矢印Ｂ３で示す空気及び矢印Ｂ４で示す空気の如く流過して、上記第２電極部材２６の内部に流送される。つまり、空気Ｂ３及びＢ４は上記空気流入防止部材３４によりスペース（空間）Ｓ内に流れ込むことを阻止され、常に該空気流入防止部材３４の第１段差面３４ｃ１及び第２段差面３４ｃ２を経て、円滑に所定量の空気Ｂが漏洩することなく第１及び第２電極部材２３、２６の表面や内周面等に円滑に流過し、出口開口Ｅｂから空気吐出ファン３５により流出される。
然らば、該空気Ｂ３及びＢ４は第２電極部材２６及び外ケース（外筒）２５の上側及び下側のスペース（空間）Ｓに介装された上記閉塞用支持基板２７、２８の表面２７ｂ、２８ｂ等に流過せず、従来の技術に於いて説明したが、該閉塞用支持基板２７、２８の表面２７ｂ、２８ｂ等に帯電粒子（イオン）付着物Ｄが発生すること及び存在することがなく、そのため、該閉塞用支持基板２７、２８等の絶縁性は確保でき、本装置が常に正常に空気イオン濃度を測定できると共に絶縁不良現象を招来することがない。

また、当該実施例１に基づく構成は実施の形態で述べた特異な構成、つまり、上記可逆電圧電源装置２９により該第１電極部材２３に正（プラス）の電位を、該第２電極部材２６に負（マイナス）の電位を印加すれば、この印加電圧によりそれぞれ該第１電極部材２３の表面２３ｃ及び第２電極部材２６の内周面２６ａにそれぞれ帯電されたプラスの帯電粒子（プラスイオン）及びマイナスの帯電粒子（マイナスイオン）が反発され、第１及び第２電極部材２３、２６から離脱し、第２電極部材２６の筒体内を落下することとなり上記可逆電圧電源装置２９は自動清浄装置としての機能を果す構成を含むものであり、本発明装置の第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａへの帯電粒子の堆積・滞留を防止することによる空気イオン濃度の測定不良現象を防止するうえに更に絶縁不良現象を防止するという特徴を備えるものである。

また、当実施例１によれば、空気イオン濃度測定器の本体又は外ケース（外筒）２５を緊締バンドや紐等で構成された緊締部材３８により、例えば、図３に示す如く出口開口Ｅｂが下向きに配置されるように、固定部材３６により固定・配置する。このようにすれば、第１及び第２電極部材２３、２６から離脱した帯電粒子（イオン）が落下し易く、常に第１及び第２電極部材２３、２６内を清浄化でき、空気イオン濃度を安定的に測定することができる。
尚、該実施例１の他の構成部材や動作等は前述した図１及び図２に示す実施の形態の構成例と略同一であり、同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。

本発明に係る装置は、前述した空気流入防止部材３４が図３に示す構成のものに限定することなく、図４に示す構成例もある。これについて説明すれば、空気流入防止部材３４Ａは筒状の外側面３４ａと内部が空洞に形成しかつ円周面でなる内側面３４ｂと、この内側面３４ｂに連なって形成された擂鉢状庇部３４ｃとを備えている点は図３のものと同一である。しかし、図４に示す構成例のものは、該擂鉢状庇部３４ｃの外面は立設部を形成することなく上記第２電極部材２６の中心方向に下り坂となる単一の斜面３４ｃ３を形成している点が相異している。このように構成すると擂鉢状庇部３４ｃの外面がフラットな形状となり擂鉢状庇部３４ｃ自体が簡素化され、製作性が向上すると共に空気Ｂ３及びＢ４がさらに円滑に流送する。他の構成や動作等については前述した図３に示す実施例１と略同一であり、その説明を省略する。

次に、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例２を添付図面に基づき詳細に説明する。

図３は、当該実施例２についても技術開示をしている。当該実施例２の構成は前述した空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施の形態を示す図１及び図２の構成に於いて、さらに、外ケース（外筒）２５の入口開口Ｅａにイオン発生手段Ｆを配置した構成である。
該イオン発生手段Ｆは例えばイオン風流送ノズル３９、ノズル管４０、イオン発生器４１、フィルタ４２、空気圧縮機４３及び空気取入部４４で構成されるが、これらの部材すべて備えることなく、上述した少なくともイオン発生器４１のみでも構成できる。また、当該実施例２はさらに上記実施例１の構成に追加した構成としてもよい。

上記イオン風流送ノズル３９は、空気イオン濃度測定器の本体の入口開口Ｅａの部位であって、その中心かつ垂直方向にノズル３９ａを向けて配置する。このイオン風流送ノズル３９は、その本体部がノズル管４０を接続してある。一方、パイプ等で構成された空気取入部４４は、空気圧縮機（コンプレッサ）４３に接続され、外部から取入れた空気（気体）を該空気圧縮機４３により圧縮する。圧縮された空気は次段のフィルタ４２により除塵され、空気に包含されている微細粒子を除去し、イオン発生器４１に流送される。イオン発生器４１では、高圧のイオン化された空気（気体）をノズル管４０を介してイオン風流送ノズル３９に流送する。イオン風流送ノズル３９では、第１及び第２電極部材２３、２６に向けてイオン化された高圧の空気を噴出しかつ強制流送する。このことから、該第１及び第２電極部材２３、２６の表面や内周面に堆積・滞留した帯電粒子（イオン）を静電気剥離力を付与しつつ吹き飛ばす。これにより落下した該帯電粒子（イオン）は出口開口Ｅｂから空気吐出ファン３５の駆動により本装置の外部へ飛散される。

かくして、当該実施例２に基づく構成は実施の形態で述べた特異な構成つまり、上記可逆電圧電源装置２９により該第１電極部材２３に正（プラス）の電位を、該第２電極部材２６に負（マイナス）の電位を印加すれば、この印加電圧によりそれぞれ該第１電極部材２３の表面２３ｃ及び第２電極部材２６の内周面２６ａにそれぞれ帯電されたプラスの帯電粒子（プラスイオン）及びマイナスの帯電粒子（マイナスイオン）が反発され、第１及び第２電極部材２３、２６から離脱し、第２電極部材２６の筒体内を落下することとなり上記可逆電圧電源装置２９は自動清浄装置としての機能を果す構成を含むものであり、本発明装置の第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面へ２６ａの帯電粒子の堆積・滞留を防止することによる空気イオン濃度の測定不良現象を防止するうえに更に絶縁不良現象を防止するという特徴を備えるものである。

尚、該実施例２の他の構成部材や動作等は上述した図１及び図２に示す実施の形態の構成例と略同一であり、同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。

次に、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例３を添付図面に基づき詳細に説明する。

図５は、当該実施例３についてその構成を示すものであり本発明装置の垂直断面図を示すものである。当該実施例３の構成は、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施の形態を示す図１及び図２の構成に於いて、さらに外ケース（外筒）２５の入口、つまり、空気イオン濃度測定器の本体の入口開口Ｅａに空気量制御手段Ｇを配置した構成である。該空気量制御手段Ｇは例えば、大概すれば空気発生器４５と、該空気発生器４５を駆動・制御する制御部４６とで構成される。

また、当該実施例３は上述した実施例１及び／又は実施例２の構成にさらに追加の構成として採用しても本発明の目的が達成できる。
そして、上記空気量制御手段Ｇは上述の構成に代えて又は図３に示す空気吐出ファン３５にその機能を付与し、この空気吐出ファン３５を後述する回転数制御回路により駆動・制御することで代用してもよい。

上記空気量制御手段Ｇを構成する空気発生器４５から噴出される入口側空気流Ｈ１は空気イオン濃度を測定している最初の段階は空気量を例えば、約４５（リットル）／分程度の比較的低速風とし、所定時間経過後、つまり、第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａ等に帯電粒子（イオン）が堆積・滞留した状態のとき、空気イオン濃度の測定を停止し、約５００リットル／分程度の比較的高速風Ｈ１とすることが望ましい。これにより、第１及び第２電極部材２３、２６の表面や内周面等に堆積・滞留したプラス及びマイナスの帯電粒子（プラス、マイナスイオン）３０ａ、３０ｂは第２電極部材２６内から空気イオン濃度測定器の本体の出口開口Ｅｂから出口側高速風Ｈ２と共に外部に飛散される。

かくして、当該実施例２に基づく構成は実施の形態で述べた特異な構成つまり、上記可逆電圧電源装置２９により該第１電極部材２３に正（プラス）の電位を、該第２電極部材２６に負（マイナス）の電位を印加すれば、この印加電圧によりそれぞれ該第１電極部材２３の表面２３ｃ及び第２電極部材２６の内周面２６ａにそれぞれ帯電されたプラスの帯電粒子（プラスイオン）及びマイナスの帯電粒子（マイナスイオン）が反発され、第１及び第２電極部材２３、２６から離脱し、第２電極部材２６の筒体内を落下することとなり上記可逆電圧電源装置２９は自動清浄装置としての機能を果す構成を含むものであり、本発明装置の第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａへの帯電粒子の堆積・滞留を防止することによる空気イオン濃度の測定不良現象を防止するうえに更に絶縁不良現象を防止するという特徴を備えるものである。

尚、該実施例３の他の構成部材や動作等は上述した図１及び図２に示す実施の形態の構成例と略同一であり、同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。

次に、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅに於ける実施例４を添付図面に基づき詳細に説明する。

当該実施例４は上述した図１及び図２に示す実施の形態の構成及び上述した実施例１ないし３の構成を付加して成立するものである。さらに、これらの構成に加えて図３に示す空気イオン濃度測定・清浄制御部Ｊを配備した構成である。

図１及び図２に示す上記実施の形態の構成及び当実施例１ないし３の構成については、すでに説明したので同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。

上記空気イオン濃度測定・清浄制御部Ｊは、図３に示すように中央制御装置４７を備え、この中央制御装置４７は、例えば、マイコンで構成されてあり、上記電流・電圧変換回路３１で空気イオン濃度を電圧値かつデジタル数値に変換させ空気イオン濃度に係る信号を受信し、これを演算・記憶処理する。中央制御装置４７により演算処理されデータは、データ処理計算機を介して無線通信としてのＰＨＳ電話回線を含む携帯電話回線４８に送信される。このデータはまたさらにＬＡＮ回線や電話回線としての有線回線４９に送信される。

また、本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置Ｅの電源５０は高電圧発生器としての機能を有する上記可逆電圧電源装置２９により、上記第１及び第２電極部材２３、２６間に例えば約７００（Ｖ）ないし約２０００（Ｖ）程度の高電圧を印加すること及び上記中央制御装置４７からの信号で直流電圧等の所定の正極又は負極の電位を印加することにより、上記第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａ等に堆積・滞留した帯電粒子（イオン）を上記第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａ等から離脱させる。

さらに、上述した実施例３の説明で述べたが、上記空気イオン濃度測定・清浄制御部Ｊに空気吐出ファン３５の回転数を増減する回転数制御回路５１を備え、この回転数制御回路５１により、上記第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａ等に堆積・滞留した帯電粒子（イオン）を強制的に本装置の外部へ放出する。

一方、上記外ケース（外筒）２５や空気イオン濃度測定器の本体の所定箇所に温度センサ、湿度センサ、磁気センサ等の各種センサ５２を配備し、この各種センサ５２から制御線を介してＡＤ変換回路５３に送信され、これを環境データとして、上記中央制御装置４７に送信される。該中央制御装置４７はこれを外部に設置した例えば、地球環境研究センタ（図示せず）等に送信し、地球環境保全や空気イオン濃度の変化に伴う地震予知等の研究に役立てることができる。

尚、本実施例４に於いて、上記中央制御装置４７は、制御線を介して、上述した実施例２の構成であるイオン発生手段Ｆのイオン発生器４１及び空気圧縮機４３を制御することにより、イオン風の流送量を好適に制御し、当該空気イオン濃度測定器の清浄装置を効率良く機能させることができる。

而して、上述した実施例４によれば、本発明の目的であるところの本発明装置の第１及び第２電極部材２３、２６の表面２３ｃや内周面２６ａへの帯電粒子の堆積・滞留を防止することによる空気イオン濃度の測定不良現象を防止するうえに更に絶縁不良現象を防止するという特徴を備えるものである。
そして、更にマイコンで構成された中央制御装置４７により本装置の自動化を図ると共に帯電粒子（イオン）の堆積・滞留を効率良く除去し、本装置の清浄機能を高めることができるという画期的な発明を提供できた。

本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施の形態を示す垂直断面図である。本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施の形態を示すものであって、図１の場合から逆電圧を印加した状態を示す垂直断面図である。本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける各実施例を組合せた構成を示す垂直断面図である。本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施例１であって、空気流入防止部材の他の例を示す垂直断面図である。本発明に係る空気イオン濃度測定器の清浄装置に於ける実施例３を示す垂直断面図である。従来の技術に於ける空気イオン濃度測定器の一つの例を示す垂直断面図である。従来の技術に於ける空気イオン濃度測定器の他の例を示す垂直断面図である。従来の技術に於ける空気イオン濃度測定器の一つの例を示すものであって、イオン化空気の流過状況を示す拡大垂直断面図である。

２３第１電極部材
２３ａ第１電極部材の上端
２３ｂ第１電極部材の下端
２３ｃ第１電極部材の表面
２４支持バー
２５外ケース（外筒）
２５ａ外ケース（外筒）の内周面
２６第２電極部材
２６ａ第２電極部材の内周面
２７閉塞用支持基板
２７ａ閉塞用支持基板の貫通孔
２７ｂ閉塞用支持基板の表面
２８閉塞用支持基板
２８ａ閉塞用支持基板の貫通孔
２８ｂ閉塞用支持基板の表面
２９可逆電圧電源装置
３０ａプラスの帯電粒子
３０ｂマイナスの帯電粒子
３１電流・電圧変換回路
３２信号制御線
３３電圧線
３４空気流入防止部材
３４Ａ空気流入防止部材
３４ａ空気流入防止部材の外側面
３４ｂ空気流入防止部材の内側面
３４ｃ空気流入防止部材の擂鉢状庇部
３４ｃ１空気流入防止部材擂鉢状庇部の第１段差面
３４ｃ２空気流入防止部材擂鉢状庇部の第２段差面（立設部）
３４ｃ３空気流入防止部材擂鉢状庇部の単一の斜面
３５空気吐出ファン
３６固定部材
３７大地
３８緊締部材
３９イオン風流送ノズル
３９ａイオン風流送ノズルのノズル口
４０ノズル管
４１イオン発生器
４２フィルタ
４３空気圧縮機（コンプレッサ）
４４空気取入部
４５空気発生器
４６空気発生器の制御部
４７中央制御装置
４８携帯電話回線
４９有線回線
５０本発明装置の電源
５１回転数制御回路
５２各種センサ
５３ＡＤ変換回路
Ｂ空気
Ｂ１イオン化空気
Ｂ２イオン化空気
Ｂ３空気
Ｂ４空気
Ｃ空気イオン濃度測定器
Ｄ帯電粒子（イオン）付着物
Ｅ空気イオン濃度測定器の清浄装置
Ｅａ空気イオン濃度測定器の本体の入口開口
Ｅｂ空気イオン濃度測定器の本体の出口開口
Ｆイオン発生手段
Ｇ空気量制御手段
Ｈ１入口側空気流
Ｈ２出口側高速風
Ｊ空気イオン濃度測定の清浄制御部

Claims

筒体で構成された第２電極部材と、該筒体の長さ方向に沿って該筒体の略中心部分に配置された第１電極部材と、該第１電極部材及び第２電極部材を収容する外ケースと、該第１及び第２電極部材間からの信号で空気イオン濃度を検出する空気イオン濃度測定手段と、該第２電極部材及び外ケース間に介装しかつ該第２電極部材と該外ケースを固定する閉塞用支持基板と、該閉塞用支持基板に隣接した位置であって外ケースの内周面に固定された空気流入防止部材と、該第１及び第２電極部材に電圧を印加してから所定時間経過後に該第１電極部材及び第２電極部材間に反対極性の電圧を印加する高電圧発生手段とでなる空気イオン濃度測定器の清浄装置に於いて、前記空気流入防止部材は前記外ケースに固定する外側面と、該空気流入防止部材の内部を空洞に形成しかつ内周面でなる内側面と、該内側面に連なって形成された擂鉢状庇部とを形成したことを特徴とする空気イオン濃度測定器の清浄装置。