JP4972806B2 - 送風式イオン生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気中でコロナ放電を発生させて正負の空気イオンを生成し、この空気イオンを空気流により移送して帯電体の除電を行なう送風式イオン生成装置に関する。

従来、除電電極と、該除電電極に高電圧を供給する交流高電圧電源とを備えると共に送風機を備え、除電電極により生成した正負の空気イオンを送風機の空気流により帯電体に向けて移送して帯電体を除電する送風式イオン生成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の送風式イオン生成装置において採用される除電電極は、所定間隔を存して配設された複数の放電針を備える放電電極部と、該放電電極部に対向して設けられた接地電極部とによって構成され、放電電極部に交流高電圧電源からの電圧を印加することにより両電極間部にコロナ放電を発生させて正負の空気イオンを生成する。即ち、放電電極部に正の電圧が印加された場合には、生成された正負の空気イオンのうち負イオンが放電針に向かって移動し、正イオンが接地電極部に向かって移動する。ここで、大部分の正イオンは接地電極部に捕獲されるが、一部の正イオンは接地電極部を越えて帯電体に向かって放出される。また、放電電極部に負の電圧が印加された場合には、正の電圧が印加された場合と全く逆の現象が生じ、生成された正負のイオンのうち、大部分の負イオンが接地電極部に捕獲され、一部の負イオンが接地電極部を越えて帯電体に向かって放出される。そして、送風式イオン生成装置においては、このようにして除電電極により生成された正負の空気イオンを送風機の空気流に移送させるために比較的遠く離れた位置にある帯電体であっても良好に除電することができる。

しかし、この種の除電電極においては、空気イオンの生成時に放電針の先端に電界が集中するため、空気中に微細な塵埃が浮遊していると、この塵埃が放電針に引き寄せられて付着する。特に、この種の送風式イオン生成装置においては、空気イオンを移送すべく空気流を形成しているために空気中の塵埃の浮遊が活発化し、放電針に引き寄せられて付着する塵埃の浮遊量が増加する。そして、放電針に付着した塵埃は、時間とともに放電針を覆い、コロナ放電の発生を阻害するために正負の空気イオンの生成個数が減少し、除電効率が悪化する。

そこで、定期的にブラシ等を用いて放電針を掃除し、除電性能を回復させる必要がある。しかし、こうした掃除を行なう際には、放電針から剥離した塵埃の周囲への飛散を避けることができず、特に、クリーンルームに設置されている送風式イオン生成装置では、放電針の掃除に伴い飛散した塵埃によってクリーンルームが汚染される不都合があった。

一方、この種の送風式イオン生成装置において、放電針を放電電極部から着脱自在に設けたものが知られている（例えば、引用文献２参照）。これによれば、放電針を放電電極部から取り外して、例えば、クリーンルーム外の別の場所で放電針の掃除が行なえる。しかし、交流高電圧電源から放電電極部に高電圧が印加されるものでは、放電針を放電電極部から着脱自在とする構造部分から高電圧の漏洩が生じるおそれがある。このため、高電圧が印加される放電電極部においては放電針を着脱自在とする構造を採用することが困難となる不都合があった。
特開２０００−１３３４１３号公報（第４頁、第７図） 特開２００５−２１６５３９号公報

かかる不都合を解消して、本発明は、高い除電効果が得られ、高電圧の漏洩を防止して、放電電極に付着する塵埃の掃除を周囲を汚染することなく極めて容易に行うことができる送風式イオン生成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、筐体と、該筐体に形成された空気取入口から取り入れた空気を、筐体に形成された空気吹出口から強制的に吹き出させる送風機と、該筐体に内蔵された交流高電圧電源から供給される高電圧により空気イオンを生成する除電電極とを備え、該除電電極により生成した空気イオンを空気吹出口から吹き出す空気流により移送して帯電体の除電を行なう送風式イオン生成装置において、該空気吹出口の側縁から空気の吹き出し方向に沿って、筐体の外方に延びる絶縁体によって形成された空気整流部材を備え、前記除電電極は、高電圧が印加される電界形成電極部と、該電界形成電極部に空隙を存して対向する接地された放電電極部とを備えて前記空気整流部材の先端部に設けられ、前記電界形成電極部は、前記交流高電圧電源に高圧送電ケーブルを介して接続された金属パイプと、該金属パイプを非露出状態に被覆する絶縁パイプとを備え、前記放電電極部は、金属棒状の基部に複数の放電針が所定間隔を存して配設された放電電極部材と、該放電電極部材を着脱自在に支持する支持部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記放電電極部においては、金属棒状の基部に複数の放電針が所定間隔を存して配設された放電電極部材を、前記支持部材によって着脱自在に支持する構成となっているので、放電針が塵埃に覆われるに先立って、除電電極から放電電極部材のみを取り外して、放電電極部材の放電針を容易に掃除することができる。特に、送風式イオン生成装置がクリーンルームに設置されている場合には、取り外した放電電極部材のみをクリーンルームから持ち出して掃除が行なえるので、クリーンルーム内への塵埃の飛散を確実に防止することができる。

更に、放電電極部材は基部と複数の放電針とが一体のまま前記支持部材から取り外せるので、取り外しや取り付けの作業が極めて迅速に行えるだけでなく、例えば、同一形状の放電電極部材を複数用意しておけば、塵埃が付着した放電電極部材を取り外した後、即座に新しい放電電極部材又は既に掃除済みの放電電極部材に付け替えることができるので、放電電極部材の掃除のために送風式イオン生成装置の運転が中断する時間を飛躍的に短縮させることができる。

また、本発明における除電電極は、放電電極部に高電圧を印加するのではなく、前記電界形成電極部に高電圧を印加して、放電電極部は接地回路を形成するものであるので、放電電極部材が支持部材に着脱自在に支持される構成を採用しても、支持部材と放電電極部材との間から高電圧が漏洩するおそれは全くない。しかも、前記電界形成電極部は、高電圧が印加される金属パイプが絶縁パイプにより非露出状態に被覆されているので、電界形成電極部からの高電圧の漏洩も確実に防止することができる。

ところで、例えば、除電電極を筐体内部に収容して送風式イオン生成装置を形成した場合には、筐体が金属製の接地体であったり、他の部品が金属製の接地体であったりすると、電界形成電極部から筐体や他の部品に向かう電界も形成されるので、放電電極部への電界の集中が不十分となり、空気イオンの生成個数が減少する。そこで、本発明は、絶縁体によって形成した前記空気整流部材を設けて、該空気整流部材を介して除電電極を前記筐体から離間した位置に保持するので、電界形成電極部からの電界を放電電極部に確実に集中させることができ、十分な量の空気イオンを生成することができる。

そして、前述の効果を得ることができる本発明の第１の態様として、前記空気整流部材は、円筒状に形成されてその後端部が前記空気吹出口の側縁に連結され、前記電界形成電極部は、環状に形成されて前記空気整流部材の先端部に設けられ、前記放電電極部の放電電極部材は、前記電界形成電極部と同心の環状に形成されて該電界形成電極部の内側に着脱自在に設けられていることが挙げられる。

また、前述の効果を得ることができる本発明の第２の態様として、前記空気整流部材は、前記空気吹出口を介して互いに対向する一対の平板状に形成されて夫々の後端部が該空気吹出口の側縁に連結され、前記電界形成電極部は、一対設けられてその夫々が各空気整流部材の先端部に設けられ、前記放電電極部の放電電極部材は、両電界形成電極部の間に着脱自在に設けられていることが挙げられる。

また、前述の効果を得ることができる本発明の第３の態様として、前記空気整流部材は、円筒状に形成されてその後端部が前記空気吹出口の側縁に連結され、前記放電電極部の放電電極部材は、環状に形成されて前記空気整流部材の先端部に着脱自在に保持され、前記電界形成電極部は、前記放電電極部材と同心の環状に形成されて該放電電極部材の内側に設けられていることが挙げられる。

また、前述の効果を得ることができる本発明の第４の態様として、前記空気整流部材は、前記空気吹出口を介して互いに対向する一対の平板状に形成されて夫々の後端部が該空気吹出口の側縁に連結され、前記放電電極部の放電電極部材は、一対設けられてその夫々が各空気整流部材の先端部に着脱自在に保持され、前記電界形成電極部は、両放電電極部材の間に設けられていることが挙げられる。

また、本発明における前記放電電極部は、金属棒状の基部に複数の放電針が所定間隔を存して配設された放電電極部材に替えて、長尺平板状の基部の一側縁に鋸歯状の先端鋭利な複数の放電突起が形成された放電電極部材を備えてもよい。このときにも、該放電電極部材を前記支持部材により着脱自在に支持する。

長尺平板状の基部の一側縁に鋸歯状の先端鋭利な複数の放電突起が形成された放電電極部材は、例えば金属製板材から打抜く等によって極めて容易に形成することができ、安価に製造することができる。また、基部から鋸歯状の放電突起にかけて平板状に形成されていることにより、空気吹出口からの空気流に対して抵抗も少ないだけでなく、この空気流の整流作用も得ることができ、空気流による空気イオンの移送が一層円滑に行なわれる。

また、本発明において、前記電界形成電極部は、前記金属パイプに替えて、金属芯線が絶縁被覆されてなる高圧送電ケーブルを備え、該高圧送電ケーブルを前記絶縁パイプにより非露出状態に被覆して形成してもよい。

このように、電界形成電極部は高圧送電ケーブルを利用して形成することができ、安価に製造することができる。また、絶縁パイプに高圧送電ケーブルが収容された状態で電界形成電極部が形成されているので、例えば、絶縁パイプにピンホールが存在していたり、絶縁パイプが損傷するといった事態が生じても、高圧送電ケーブルは金属芯線が絶縁被覆されているので、金属芯線の絶縁状態が確実に維持され、高電圧の漏洩を確実に防止することができる。

また、本発明においては、前記空気整流部材の外側に位置し、少なくとも空気吹出口から吹き出す空気流の通過範囲を開放して前記除電電極を囲繞する外套部材を設けてもよい。例えば、除電電極に人体等の接地体が接近すると、電界形成電極部から接近した接地体に向かう電界も形成されるので、放電電極部への電界の集中が不十分となり、空気イオンの生成個数が減少する。そこで、前記外套部材を設けることによって、接近した接地体への電界形成を抑制することができ、電界形成電極部からの電界を確実に放電電極部に集中させることができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は第１の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図、図２は図１のII−II線断面図、図３は第２の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図、図４は図３のIV−IV線断面図、図５は第３の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図、図６は図５のVI−VI線断面図、図７は第４の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図、図８は図７のVIII−VIII線断面図、図９は他の放電電極部材を示す側面図、図１０は他の電界形成電極部を示す断面図、図１１は外套部材の取り付け状態の一例を示す説明的斜視図、図１２は送風式イオン生成装置の特性を評価する試験装置の概略構成図である。

先ず、本発明の第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。第１の実施形態の送風式イオン生成装置１は、図１及び図２に示すように、前面に空気吹出口２が形成され、背面に空気取入口３が形成された筐体４を備えている。空気吹出口２には、絶縁体により形成された円筒状の空気整流部材５が設けられている。筐体４の内部には送風機６が設けられている。送風機６は、空気を空気取入口３から筐体４内部に強制的に取り入れ、更に空気吹出口２から筐体４外部に吹き出して、空気流を形成する。空気整流部材５は空気吹出口２から吹き出す空気を整流する。

空気整流部材５には、除電電極７が保持されている。除電電極７は、電界形成電極部８と放電電極部９とによって構成されている。電界形成電極部８は、環状に形成され、空気整流部材５の先端縁に沿って取付けられている。電界形成電極部８は、図２に示すように、金属パイプ１０を絶縁パイプ１１によって非露出状態に被覆して形成されている。金属パイプ１０には、空気整流部材５に形成されている配線穴１２を介して高圧送電ケーブル１３に接続されている。高圧送電ケーブル１３は、筐体４内部に収容された交流高電圧電源１４に接続されている。電界形成電極部８は、交流高電圧電源１４により高電圧が印加される。このとき、電界形成電極部８の金属パイプ１０が絶縁パイプ１１によって非露出状態に被覆されていることにより、高電圧の漏洩が確実に防止されている。

放電電極部９は、図１及び図２に示すように、空気整流部材５の内壁に形成された複数の支持ブロック１５に設けられた支持部材１６と、支持部材１６に支持された放電電極部材１７とによって構成されている。図２に示すように、放電電極部材１７は、金属製の基部１８と、該基部１８に一体に取付けられた複数の放電針１９とによって形成されている。基部１８は電界形成電極部８と同心で径の小さい環状に形成されており、各放電針１９は基部１８の前側周面に所定間隔を存して配列され、前方に突出するように設けられている。支持部材１６は、弾性を有する金属板により形成されて放電電極部材１７を着脱自在に支持し、リード線２０を介して接地されている。支持部材１６により、放電電極部材１７は電界形成電極部８に適度な空隙を存して空気整流部材５の内側に接地された状態で支持される。

そして、筐体４の前面に設けられたスイッチ２１（図１に示す）をＯＮして、交流高電圧電源１４から高電圧が電界形成電極部８に印加されると、電界形成電極部８から接地された放電電極部９に向かって高電界が形成され、コロナ放電によって正負の空気イオンが生成される。このとき、スイッチ２１をＯＮしたことにより送風機６も駆動され、空気整流部材５により形成される空気流により、空気イオンを移送することができる。

第１の実施形態の送風式イオン生成装置１は、放電電極部９を上記のように構成したことにより、放電電極部材１７を支持部材１６から取り外して、放電針１９に付着する塵埃を容易に掃除することができる。また、放電電極部９は、接地回路を構成しているので、放電電極部材１８を支持部材１６によって着脱自在に支持する構成であっても、高電圧の漏洩は全くない。更に、除電電極７を絶縁体により形成された空気整流部材５に保持したことにより、電界形成電極部８と筐体４とを離間させることができ、しかも、電界形成電極部８と筐体４前面との間に放電電極部９が位置しているので、例えば筐体４が金属製の接地体であっても電界形成電極部８と筐体４との間で電界が形成され難く、電界を放電電極部９の放電針１９に集中させて空気イオンの生成を効率よく行なうことができる。そして、除電電極７によって空気整流部材５の先端部内側において生成された空気イオンは、送風機６によって空気吹出口２から吹き出される空気流に乗って離れた位置にある帯電体に移送され、帯電体の静電気を中和して効率よく除電することができる。

次に、第２の実施形態について、図３及び図４に基づいて説明する。第２の実施形態の送風式イオン生成装置１０１は、図３及び図４に示すように、横長の筐体１０４を備えており、筐体１０４の前面には、筐体１０４の形状に沿った横長の空気吹出口１０２が形成されている。筐体１０４の底面には空気取入口１０３が形成され、筐体１０４内部の空気取入口１０３の上部には送風機１０６が設けられている。空気吹出口１０２には、絶縁体により板状に形成された上下一対の空気整流部材１０５が設けられている。なお、本実施形態においては、絶縁体により形成された角筒状体を設けてその上下に一対の空気整流部材１０５を構成した。

各空気整流部材１０５の先端部には除電電極１０７が設けられている。除電電極１０７は、一対の電界形成電極部１０８と、両電界形成電極部１０８の間に設けられた放電電極部１０９とによって構成されている。電界形成電極部１０８は、直線棒状に形成され、夫々、空気整流部材１０５の先端縁に沿って互いに平行に配置されている。電界形成電極部１０８は、図４に示すように、金属パイプ１１０を絶縁パイプ１１１によって非露出状態に被覆して形成されて、一方端部がリードフランジ１２２に、他方端部がエンドフランジ１２３に支持されている。両電界形成電極部１０８の金属パイプ１１０は、図示しないが、リードフランジ１２２の内部及びエンドフランジ１２３の内部で高圧送電ケーブル１１３に接続され、高圧送電ケーブル１１３は、筐体１０４内部に収容された交流高電圧電源１１４に接続されている。電界形成電極部１０８は、交流高電圧電源１１４により高電圧が印加される。このとき、電界形成電極部１０８の金属パイプ１１０が絶縁パイプ１１１によって非露出状態に被覆されていることにより、高電圧の漏洩が確実に防止されている。

放電電極部１０９は、リードフランジ１２２とエンドフランジ１２３との内面に設けられた支持部材１１６と、支持部材１１６に両端部が支持された放電電極部材１１７とによって構成されている。放電電極部材１１７は、金属製の直線棒状の基部１１８と、該基部１１８に一体に取付けられた複数の放電針１１９とによって形成されている。各放電針１１９は基部１１８の前側周面に所定間隔を存して配列され、前方に突出するように設けられている。支持部材１１６は、弾性を有する金属板により形成されて放電電極部材１１７を着脱自在に支持し、リード線１２０を介して接地されている。支持部材１１６により、放電電極部材１１７は両電界形成電極部１０８の間に空隙を存して空気整流部材１０５の内側に接地された状態で支持される。

そして、筐体１０４に設けられたスイッチ（図示せず）をＯＮすることにより、交流高電圧電源１１４から高電圧が両電界形成電極部１０８に印加されると、両電界形成電極部１０８から接地された放電電極部１０９に向かって高電界が形成され、コロナ放電によって正負の空気イオンが生成される。このとき、スイッチをＯＮしたことにより送風機１０６も駆動され、空気整流部材１０５により形成される空気流により、空気イオンを移送することができる。

第２の実施形態の送風式イオン生成装置１０１においても、放電電極部材１１７が支持部材１１６によって着脱自在に設けられていることにより、放電電極部材１１７を取り外して、放電針１１９に付着する塵埃を容易に掃除することができる。また、放電電極部１０９は、接地回路を構成しているので、放電電極部材１１９を支持部材１１６によって着脱自在に支持する構成であっても、高電圧の漏洩は全くない。更に、除電電極１０７が空気整流部材１０５の先端部に位置して、電界形成電極部１０８と筐体１０４とが離間しており、電界形成電極部１０８と筐体１０４前面との間に放電電極部１０９が位置しているので、例えば筐体１０４が金属製の接地体であっても電界形成電極部１０８からの電界が筐体１０４に向かって形成され難く、電界を放電電極部１０９の放電針１１９に集中させて空気イオンの生成を効率よく行なうことができる。

次に、第３の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。第３の実施形態の送風式イオン生成装置２０１は、第１の実施形態と同様に、前面に空気吹出口２０２が形成され、背面に空気取入口２０３が形成された筐体２０４を備えている。図５及び図６に示すように、空気吹出口２０２には、絶縁体により形成された円筒状の空気整流部材２０５が設けられている。筐体２０４の内部には送風機２０６が設けられている。送風機２０６は、空気を空気取入口２０３から筐体２０４内部に強制的に取り入れ、更に空気吹出口２０２から筐体２０４外部に吹き出して、空気流を形成する。空気整流部材２０５は空気吹出口２０２から吹き出す空気を整流する。

空気整流部材２０５には、除電電極２０７が保持されている。除電電極２０７は、電界形成電極部２０８と放電電極部２０９とによって構成されている。放電電極部２０９は、空気整流部材２０５の先端縁に設けられた複数の支持部材２１６と、支持部材２１６に支持された放電電極部材２１７とによって構成されている。放電電極部材２１７は、空気整流部材２０５の先端周縁に沿って環状に形成され、金属製の基部２１８と、該基部２１８に一体に取付けられた複数の放電針２１９とによって形成されている。各放電針２１９は基部２１８の前側周面に所定間隔を存して配列され、前方に突出するように設けられている。支持部材２１６は、弾性を有する金属板により形成されて放電電極部材２１７を着脱自在に支持し、リード線２２０を介して接地されている。

電界形成電極部２０８は、放電電極部材２０９と同心で径の小さい環状に形成され、空気整流部材２０５の内壁に形成された複数の支持ブロック２１５に固定されている。電界形成電極部２０８は、金属パイプ２１０を絶縁パイプ２１１によって非露出状態に被覆して形成されている。金属パイプ２１０には、筐体２０４内部に収容された交流高電圧電源２１４から延びる高圧送電ケーブル２１３が接続されている。電界形成電極部２０８は、交流高電圧電源２１４により高電圧が印加される。このとき、電界形成電極部２０８の金属パイプ２１０が絶縁パイプ２１１によって非露出状態に被覆されていることにより、高電圧の漏洩が確実に防止されている。

そして、筐体２０４の前面に設けられたスイッチ２２１をＯＮすることにより、交流高電圧電源２１４から高電圧が電界形成電極部２０８に印加されると、電界形成電極部２０８から接地された放電電極部２０９に向かって高電界が形成され、コロナ放電によって正負の空気イオンが生成される。このとき、スイッチ２２１をＯＮしたことにより送風機２０６も駆動され、空気整流部材２０５により形成される空気流により、空気イオンを移送することができる。

第３の実施形態の送風式イオン生成装置２０１は、放電電極部２０９を上記のように構成したことにより、放電電極部材２１７を支持部材２１６から取り外して、放電針２１９に付着する塵埃を容易に掃除することができる。このとき更に、放電電極部材２１７が空気整流部材２０５の先端に露出して設けられていることにより、掃除の際に支持部材２１６からの着脱作業が極めて容易に行なえる。また、放電電極部２０９は、接地回路を構成しているので、放電電極部材２１７を支持部材２１６によって着脱自在に支持する構成であっても、高電圧の漏洩は全くない。しかも、除電電極２０７を絶縁体により形成された空気整流部材２０５に保持したことにより、電界形成電極部２０８と筐体２０４とが離間しており、例えば筐体２０４が金属製の接地体であっても電界形成電極部２０８からの電界が筐体２０４に向かって形成され難く、電界を放電電極部２０９の放電針２１９に集中させて空気イオンの生成を効率よく行なうことができる。そして、除電電極２０７によって空気整流部材２０５の先端部内側において生成された空気イオンは、送風機２０６によって空気吹出口２０２から吹き出される空気流に乗って離れた位置にある帯電体に移送され、帯電体の静電気を中和して効率よく除電することができる。

次に、第４の実施形態について、図７及び図８に基づいて説明する。第４の実施形態の送風式イオン生成装置３０１は、第２の実施形態と同様に、横長の筐体３０４を備えており、筐体３０４の前面には、筐体３０４の形状に沿った横長の空気吹出口３０２が形成されている。図７及び図８に示すように、筐体３０４の底面には空気取入口３０３が形成され、筐体３０４内部の空気取入口３０３の上部には送風機３０６が設けられている。空気吹出口３０２には、絶縁体により板状に形成された上下一対の空気整流部材３０５が設けられている。

各空気整流部材３０５の先端部には除電電極３０７が設けられている。除電電極３０７は、一対の放電電極部３０９と、両放電電極部３０９の間に設けられた電界形成電極部３０８とによって構成されている。放電電極部３０９は、夫々、空気整流部材３０５の先端縁に設けられた支持部材３１６と、支持部材３１６に両端部が支持された放電電極部材３１７とによって構成されている。放電電極部材３１７は、夫々、空気整流部材３０５の先端縁に沿って互いに平行に配置されており、金属製の直線棒状の基部３１８と、該基部３１８に一体に取付けられた複数の放電針３１９とによって形成されている。各放電針３１９は基部３１８の前側周面に所定間隔を存して配列され、前方に突出するように設けられている。支持部材３１６は、弾性を有する金属板により形成されて各放電電極部材３１７を着脱自在に支持し、リード線３２０を介して接地されている。各放電電極部材３１７は、支持部材３１６により電界形成電極部３０８の上下位置に間に空隙を存して空気整流部材３０５の先端縁に接地された状態で支持される。

電界形成電極部３０８は、金属パイプ３１０を絶縁パイプ３１１によって非露出状態に被覆して、直線棒状に形成され、一方端部がリードフランジ３２２に、他方端部がエンドフランジ３２３に支持されている。両電界形成電極部３０８の金属パイプ３１０は、詳しくは図示しないが、リードフランジ３２２の内部及びエンドフランジ３２３の内部で高圧送電ケーブル３１３に接続され、高圧送電ケーブル３１３は、筐体３０４内部に収容された交流高電圧電源３１４に接続されている。電界形成電極部３０８は、交流高電圧電源３１４により高電圧が印加される。このとき、電界形成電極部３０８の金属パイプ３１０が絶縁パイプ３１１によって非露出状態に被覆されていることにより、高電圧の漏洩が確実に防止されている。

そして、筐体３０４に設けられたスイッチ（図示せず）をＯＮすることにより、交流高電圧電源３１４から高電圧が電界形成電極部３０８に印加されると、両電界形成電極部３０８から接地された両放電電極部３０９に向かって高電界が形成され、コロナ放電によって正負の空気イオンが生成される。このとき、スイッチをＯＮしたことにより送風機３０６も駆動され、空気整流部材３０５により形成される空気流により、空気イオンを移送することができる。

第４の実施形態の送風式イオン生成装置３０１においても、両放電電極部材３１７が支持部材３１６によって着脱自在に設けられていることにより、両放電電極部材３１７を取り外して、放電針３１９に付着する塵埃を容易に掃除することができる。このとき更に、両放電電極部材３１７が空気整流部材３０５の先端に露出して設けられていることにより、掃除の際に支持部材３１６からの着脱作業が極めて容易に行なえる。また、両放電電極部３０９は、接地回路を構成しているので、放電電極部材３１７を支持部材３１６によって着脱自在に支持する構成であっても、高電圧の漏洩は全くない。更に、除電電極３０７が空気整流部材３０５の先端部に位置して、電界形成電極部３０８と筐体３０４とが離間しているので、例えば筐体３０４が金属製の接地体であっても電界形成電極部３０８からの電界が筐体３０４に向かって形成されにくく、電界を両放電電極部３０９の放電針３１９に集中させて空気イオンの生成を効率よく行なうことができる。

なお、上記の各実施形態においては、例えば図４に示すように、何れも棒状の基部１１８に複数の放電針１１９を設けてなる放電電極部材１１７を示したが、この放電電極部材１１７に替えて、図９に示すように、金属製板材を打抜く等によって長尺の基部２４と複数の放電突起２５とが一体とされた放電電極部材２６を用いてもよい。該放電電極部材２６においては、各放電突起２５は基部２４の一側縁から所定間隔を存して突出し、先端が鋭利な鋸歯状に形成されている。これによって、放電電極部材２６を容易に形成することができ、安価に製造することができる。また、基部２４から鋸歯状の放電突起２５にかけて平板状に形成されていることにより、特に、第１の実施形態や第２の実施形態に示すもののように、放電電極部材１７，１１７が空気整流部材５，１０５の内側で空気流を横切るように設けられているものでは、図１乃至図４に示した放電電極部材１７，１１７に替えて、図９に示す放電電極部材２６を採用することが好ましい。これにより、空気吹出口２，１０２からの空気流に対して抵抗も少ないだけでなく、この空気流の整流作用も得ることができ、空気流による空気イオンの移送が一層円滑に行なわれる。

また、上記の各実施形態においては、例えば図２に示すように、金属パイプ１０を絶縁パイプ１１によって非露出状態に被覆して形成された電界形成電極部８を示したが、これに替えて、図１０に示すように、高圧送電ケーブル２７に絶縁パイプ２８を装着した電界形成電極部２９を採用してもよい。高圧送電ケーブル２７は、金属芯線３０が絶縁チューブ３１により被覆されているので、これを更に絶縁パイプ２８により非露出状態に被覆することにより、極めて高い絶縁効果が得られる。更に、絶縁パイプ２８にピンホールが存在していたり、絶縁パイプ２８が損傷するといった事態が生じても、高圧送電ケーブル２７の絶縁チューブ３１によって、金属芯線３０の絶縁被覆状態が確実に維持され、高電圧の漏洩を確実に防止することができる。

また、上記の各実施形態においては、一例として第２の実施形態における送風式イオン生成装置１０１を用いて図１１に示すように、空気整流部材１０５の外側に、空気吹出口１０２から吹き出す空気流の通過範囲を開放して除電電極１０７を囲繞する外套部材３２を設けることが好ましい。外套部材３２を設けることによって、除電電極１０７が覆われるので、除電電極１０７において生成される空気イオンを一層確実に空気流に乗せることができる。また、例えば、除電電極１０７に人体等の接地体が接近しても、電界形成電極部１０８から接近した接地体に向かう電界が形成され難くなり、電界形成電極部１０８からの電界を確実に放電電極部１０９に集中させることができる。なお、図１１においては、第２の実施形態の構成に外套部材３２を設けた例を示したが、外套部材３２の形状は除電電極や空気整流部材の形状に応じて適宜設定することが可能であるので、上記の各実施形態において同様に採用することができる。

以上のように本発明の送風式イオン生成装置は、各実施形態において説明した通り各種の構成を採用することができるものであるが、更に発明者は、本発明の送風式イオン生成装置と従来の送風式イオン生成装置との除電効果を比較する試験を行い、本発明の送風式イオン生成装置の除電特性が良好であることを確認した。そこで、この試験によって確認された本発明の送風式イオン生成装置の除電特性について説明する。

先ず、送風式イオン生成装置の特性試験を行なう試験装置について説明すれば、試験装置は、図１２に示すように、金属製プレート５０の電荷減衰時間及びイオンバランスを測定する帯電プレートモニタ５１が採用されている。帯電プレートモニタ５１は、本体５２側面に絶縁体による支持部５３を介して１５０mm角の前記金属製プレート５０を支持する。金属製プレート５０は除電すべき帯電体を模擬するものである。本体５２には、表面電位測定装置５４、高電圧電源５５及びタイマ５６が内蔵されており、金属製プレート５０には、高電圧電源５５から電荷が与えられる。金属製プレート５０の電圧は、表面電位測定装置５４により測定され、その電圧の減衰時間はタイマ５６により測定される。

そして、帯電プレートモニタ５１の一側方には所定の距離Ｌを存して送風式イオン生成装置１０１を配置する。送風式イオン生成装置１０１において生成された空気イオンは空気流により帯電プレートモニタ５１の金属製プレート５０に移送される。このとき、例えば、空気中の正負イオンに偏りがある場合には、金属製プレート５０に電荷が蓄積して、その電圧の絶対値が大きくなる。この電圧はオフセット電圧と呼ばれ、イオンバランスの指標となる。また、金属製プレート５０を高電圧電源５５により±１０００Ｖに帯電させ、これに送風式イオン生成装置１０１から送り出された空気イオンを当てて中和し、±１００Ｖまで低下するのに要する減衰時間を測定する。

この試験では、第２の実施形態において示した横長形状の送風式イオン生成装置１０１を用い、放電電極部材として図９に示すものを採用し、電界形成電極部には図１０に示すものを採用した。なお、放電電極部材及び電界形成電極部の長さは４００mmとした。

また、従来の送風式イオン生成装置として採用したものは、図示しないが、同様に送風機が内蔵されるが、その除電電極は、単一の放電電極部（例えば図４示の放電電極部材１１７を着脱できない構成としたもの）に交流高電圧を印加し、この放電電極部の両側に一対の接地電極を備えるものを用いた。なお、送風式イオン生成装置１０１に内蔵された交流高電圧電源１１４は巻線トランスで、出力電圧を７kVとし、前記の距離Ｌは３００mm、金属製プレート５０位置での空気流の速度は約１．５m/sとした。

本発明の送風式イオン生成装置１０１と従来の送風式イオン生成装置との比較結果を表１に示す。

表１においては、本発明の送風式イオン生成装置１０１を用いた場合と従来の送風式イオン生成装置を用いた場合とで、除電による金属製プレート５０における電圧の減衰時間（秒）と、イオンバランスを示すオフセット電圧（Ｖ）とを比較した。表１に示すように、本発明の送風式イオン生成装置１０１は従来の送風式イオン生成装置と同等の除電特性が得られることが明らかである。また、本試験の説明では、第２の実施形態において示した送風式イオン生成装置１０１を採用したが、他の各実施形態において示した送風式イオン生成装置１，２０１，３０１においても同等の結果が得られた。

第１の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図。 図１のII−II線断面図。 第２の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図。 図３のIV−IV線断面図。 第３の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図。 図５のVI−VI線断面図。 第４の実施形態の送風式イオン生成装置の外観を示す説明的斜視図。 図７のVIII−VIII線断面図。 他の放電電極部材を示す側面図。 他の電界形成電極部を示す断面図。 外套部材の取り付け状態の一例を示す説明的斜視図。 送風式イオン生成装置の特性を評価する試験装置の概略構成図。

符号の説明

１，１０１，２０１，３０１…送風式イオン生成装置、２，１０２，２０２，３０２…空気吹出口、３，１０３，２０３，３０３…空気取入口、４，１０４，２０４，３０４…筐体、５，１０５，２０５，３０５…空気整流部材、６，１０６，２０６，３０６…送風機、７，１０７，２０７，３０７…除電電極、８，１０８，２０８，３０８，２９…電界形成電極部、９，１０９，２０９，３０９…放電電極部、１０，１１０，２１０，３１０…金属パイプ、１１，１１１，２１１，３１１，２８…絶縁パイプ、１３，１１３，２１３，３１３，２７…高圧送電ケーブル、１４，１１４，２１４，３１４…交流高電圧電源、１６，１１６，２１６，３１６…支持部材、１７，１１７，２１７，３１７，２６…放電電極部材、１８，１１８，２１８，３１８，２４…基部、１９，１１９，２１９，３１９…放電針、２５…放電突起、３２…外套部材。

Claims (8)

1. 筐体と、該筐体に形成された空気取入口から取り入れた空気を、筐体に形成された空気吹出口から強制的に吹き出させる送風機と、該筐体に内蔵された交流高電圧電源から供給される高電圧により空気イオンを生成する除電電極とを備え、該除電電極により生成した空気イオンを空気吹出口から吹き出す空気流により移送して帯電体の除電を行なう送風式イオン生成装置において、
   該空気吹出口の側縁から空気の吹き出し方向に沿って、筐体の外方に延びる絶縁体によって形成された空気整流部材を備え、
   前記除電電極は、高電圧が印加される電界形成電極部と、該電界形成電極部に空隙を存して対向する接地された放電電極部とを備えて前記空気整流部材の先端部に設けられ、
   前記電界形成電極部は、前記交流高電圧電源に高圧送電ケーブルを介して接続された金属パイプと、該金属パイプを非露出状態に被覆する絶縁パイプとを備え、
   前記放電電極部は、金属棒状の基部に複数の放電針が所定間隔を存して配設された放電電極部材と、該放電電極部材を着脱自在に支持する支持部材とを備えることを特徴とする送風式イオン生成装置。
2. 前記空気整流部材は、円筒状に形成されてその後端部が前記空気吹出口の側縁に連結され、
   前記電界形成電極部は、環状に形成されて前記空気整流部材の先端部に設けられ、
   前記放電電極部の放電電極部材は、前記電界形成電極部と同心の環状に形成されて該電界形成電極部の内側に着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載の送風式イオン生成装置。
3. 前記空気整流部材は、前記空気吹出口を介して互いに対向する一対の平板状に形成されて夫々の後端部が該空気吹出口の側縁に連結され、
   前記電界形成電極部は、一対設けられてその夫々が各空気整流部材の先端部に設けられ、
   前記放電電極部の放電電極部材は、両電界形成電極部の間に着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載の送風式イオン生成装置。
4. 前記空気整流部材は、円筒状に形成されてその後端部が前記空気吹出口の側縁に連結され、
   前記放電電極部の放電電極部材は、環状に形成されて前記空気整流部材の先端部に着脱自在に保持され、
   前記電界形成電極部は、前記放電電極部材と同心の環状に形成されて該放電電極部材の内側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の送風式イオン生成装置。
5. 前記空気整流部材は、前記空気吹出口を介して互いに対向する一対の平板状に形成されて夫々の後端部が該空気吹出口の側縁に連結され、
   前記放電電極部の放電電極部材は、一対設けられてその夫々が各空気整流部材の先端部に着脱自在に保持され、
   前記電界形成電極部は、両放電電極部材の間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の送風式イオン生成装置。
6. 前記放電電極部は、金属棒状の基部に複数の放電針が所定間隔を存して配設された放電電極部材に替えて、長尺平板状の基部の一側縁に鋸歯状の先端鋭利な複数の放電突起が形成された放電電極部材を備え、該放電電極部材を前記支持部材により着脱自在に支持したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の送風式イオン生成装置。
7. 前記電界形成電極部は、前記金属パイプに替えて、金属芯線が絶縁被覆されてなる高圧送電ケーブルを備え、該高圧送電ケーブルを前記絶縁パイプにより非露出状態に被覆したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の送風式イオン生成装置。
8. 前記空気整流部材の外側に位置し、少なくとも空気吹出口から吹き出す空気流の通過範囲を開放して前記除電電極を囲繞する外套部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の送風式イオン生成装置。

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