JP5322666B2 - オゾンレス除電器 - Google Patents

Description

本発明は、オゾンレス除電器に関し、特に、発生したオゾン（Ｏ_３）、その他浮遊物を除去する除電器（イオン発生器：イオナイザー）に関する。

従来の除電器（イオナイザー）はコロナ放電やグロー放電やプラズマ放電などの放電によって空気を電離してイオンを作っていた。その際、副産物としてオゾンが出来るため、除電器（イオナイザー）はイオンの他にオゾンを放射する。オゾンは人体に有害であり、またゴムなどの物質を硬化、劣化させ、また金属類やその他物質を酸化させ劣化させるため、問題になっていた。また、筐体内から発散するその他浮遊物による環境汚染も問題となっている。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、除電器（イオナイザー）がオゾンを放出して人体に害を及ぼしたり、ゴムなどの物質を硬化、劣化させ、また金属類やその他物質を酸化させ劣化させるという問題を解決することである。また、筐体内から発散するその他浮遊物による環境汚染を防止することである。

以上の問題を解決するために、本発明は、除電器（イオナイザー）が放電によって発生したオゾン、その他浮遊物（なお、「オゾン、その他浮遊物」を「オゾン等」ということがある）を回収できる除電器を提供する。

また、本発明は、回収したオゾン等含有気体をオゾン等が環境に大きく悪影響を与えない領域まで搬送し、外気に還元できる除電器を提供する。

また、本発明は、回収したオゾン等含有気体をオゾン処理装置、フィルタでほぼ無害化して外気に還元できる除電器を提供する。

本発明の除電器は、放電部と、該放電部を内部に配置し、該放電部の前方にイオンを放射するためのイオン放射口を有し、かつ前記イオン放射口を通るイオン放射方向とは反対方向に該イオン放射口から空気を吸引することにより前記放電部による放電により発生したオゾン、その他浮遊物を吸引するためのオゾン等吸引口を有するケースと、を有することを特徴とする。

また、本発明は、風を用いて発生したイオンを吹出す除電器において、放電部と、該放電部を内部に配置し、該放電部の前方にイオンを放射するためのイオン放射口を有する第１ケースと、前記第１ケースと隣接して配置され、前記イオン放射口から放射されたイオンを外部に吹出し、かつ発生したオゾン、その他浮遊物を回収するためにイオン放射口からイオン放射方向と逆方向に風を送る送風源を内部に配置した第２のケースと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、除電器(イオナイザー)から発生するオゾン、その他浮遊物を捕捉して、無害化することができるため、オゾンにより人体に害を及ぼしたり、ゴムなどの物質を硬化・劣化させ、また金属類やその他物質を酸化・劣化させるという問題、その他環境汚染を解決することができる。

本発明の除電器は、互いに逆極性の電圧が印加され、互いに対向する位置に配置された１対の放電電極と、前記１対の放電電極の間に流路を形成する第１ケースと、１対の放電電極のそれぞれを収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吸引口を有する第２ケースと、１対の放電電極のそれぞれから発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、前記１対の放電電極から発生されたオゾンを前記オゾン等吸引口を通して吸引する吸引部と、を備える。
また、本発明の除電器は、互いに逆極性の電圧が印加され、互いに対向する位置に配置された１対の放電電極と、前記１対の放電電極の間に、前記１対の放電電極の間で陽圧を発生するように狭められた流路を形成する第１ケースと、１対の放電電極のそれぞれを収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吹出し口を有する第２ケースと、１対の放電電極のそれぞれから発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、を備え、そして、前記１対の放電電極から発生されたオゾンが前記送風源から与えられる陽圧によってオゾン等吹出し口から吹出される。

本発明の除電器は、１つの放電電極と、前記放電電極に対向して配置された対向電極と、
前記放電電極と前記対向電極の間に流路を形成する第１ケースと、前記放電電極を収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吸引口を有する第２ケースと、前記放電電極から発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、前記放電電極から発生されたオゾンを前記オゾン等吸引口を通して吸引する吸引部と、を備える。
また、本発明の除電器は、１つの放電電極と、前記放電電極から発生されたイオンが導入され、前記放電電極と対向する位置で陽圧を発生させるように狭められた流路を形成する第１ケースと、前記放電電極を収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吹出し口を有する第２ケースと、前記放電電極から発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、を備え、前記放電電極から発生されたオゾンが前記送風源から与えられる陽圧によってオゾン等吹出し口から吹出される。

（実施例１）
次に、本発明の実施例を説明する。図１に本発明の実施例１の除電器を示し、図１ａはコロナ放電の場合であり、図１ｂはプラズマ放電の場合である。図１ａにおいて、送風源やエアを用いず無風でイオン１８を飛ばす無風型除電器１０のイオン発生部が示されている。放電部１４（図１ａに示す実施例では、放電針）はケース１２の中に収容されていて、ケース１２は放電部１４の前方にイオン放射口１２ａを有し、イオン放射方向と反対方向にイオン放射口１２ａから空気を吸引することにより、放電により発生したオゾン、その他浮遊物を回収するようになっている。

放電により生まれるイオン１８の極性と、放電部の極性は一致している。例えば＋のイオンは＋の放電部から生まれる。逆に−のイオンは−の放電部から生まれる。直流電圧を印加した場合は、極性は常に普遍であるが、交流電圧を印加した場合は、＋と−が常時入れ替わる。したがって、イオンは常に放電部１４と同極性であるから、イオン１８はクーロンの反発力を受けて、放電部１４から飛翔する。

一方、放電により発生する副産物のオゾン、その他浮遊物１６は無極性であり、放電部１４との間に静電引力や静電斥力が働かない。したがって、発生したオゾン、その他浮遊物１６は放電部１４の近傍に漂っている。すなわち、その場所に気流があればその気流に乗って動く。放電部１４を収容するケース１２を外部から吸引して負圧にすればイオン放射口１２ａから外部の空気を吸いこむ。漂っているオゾン、その他浮遊物は吸引された気流に乗って、イオンとは逆方向に流れ、オゾン等吸引口１２ｂを通して回収される。

図１ａでは、コロナ放電により、イオンをイオンを発生させる放電針の例で示したが、放電部１４は、図１ｂに示すように、誘電体１４ａの中に導電体の誘導電極１４ｃを配置し、放電電極１４ｂを誘電体１４ａの表面に設けたように構成されたプラズマ放電（誘電体バリア放電）式の放電電極であってもよい。この場合、例えば、誘電電極１４ｃには、電圧振幅１０ＫＶ程度（Ｐ−Ｐ値）、周波数１０ＫＨｚ程度の高周波電圧が印加され、放電電極１４ｂには、正または負の極性を持たせるには、１〜３ＫＶ程度のバイアス高電圧が印加される。

このようなプラズマ放電電極であっても、正または負の極性を持っていれば、正または負の極性を持つコロナ放電針と同様な効果を得ることができる。以下の実施例において、すべてコロナ放電針を用いた例を示しているが、以下のすべての実施例において、放電部は図１ｂに示すようなプラズマ放電電極であってもよい。

図２に本発明の実施例２の除電器を示す。図２ａはイオン放射口が大口径の場合を示し、図２ｂは小口径の場合を示す。イオン放射口１２ａから内向きに流れる気流は弱くなければならない。と言うのは、強い気流ではイオン１８が吸引されてしまうので、イオンが放射されなくなるためである。また、イオン放射口１２ａの口径は出来るだけ小さい方が良い。図２ａに示す大口径の場合、中心部はイオン１８を放射する外向きのイオン風が吹き、周囲は内向きの吸引風が吹く。すなわち外向きの風と内向きの風の両方ができる。オゾン、その他浮遊物１６は一部がイオン風に乗って外部に出て行き、一部のみを吸引風で回収する。すなわちオゾン等の回収率が悪くなる。

一方、図２ｂに示す小口径の場合、外向きのイオン風と内向きの吸引風が重なっているため静電斥力で反発して力強く出てゆくイオン１８に対し、静電力が働かないオゾン、その他浮遊物１６は内向きの風に乗って内部に流れる。したがってオゾン等の回収率が良い。ケース１２の中は僅かな負圧でイオン放射口１２ａに内向きの弱い気流を起こし、イオン放出の邪魔をすることなくオゾン等を効率よく吸引回収するために、イオン放射口１２ａはイオン放射口１２ａの位置におけるイオン放射面積にほぼ等しいのが好ましい。

図３に本発明の実施例３の除電器を示す。ＤＣ型の風を用いない無風型除電器（イオナイザー）で、＋と−のイオンを放射する放電部１４ａ、１４ｂを有する。ケース１２にオゾン等吸引口１２ｂを有する吸引部を設け、ケース１２の中を負圧にする。＋と−のイオン１８はイオン放射口１２ａ１と１２ａ２から放射されるが、放電部１４ａ、１４ｂで生成されたオゾン、その他浮遊物１６は内部の負圧が吸引するイオン放射口１２ａ１と１２ａ２から内側に向かう気流に乗り回収される。より精密にオゾン１６、その他浮遊物の回収をするためには＋極と−極のイオン放射口１２ａ１と１２ａ２を通して吸引する内向きの気流を個別に制御する方が良いことは言うまでもない。（図示せず）
図４に本発明の実施例４の除電器を示す。有風型の除電器の場合であり、イオン１８を除電対象物（図示せず）に送り届けるため送風源２０やエア等の外力を用い、風を起こしてイオン１８をこれに乗せて除電対象物に送り届ける方式の除電器の場合である。図４ａは２つの放電部１４（１４ａ、１４ｂ）が互いに違う極性のものを対向させた場合を示す。
図４ｂは放電部１４の対向電極２２が放電電極でない場合を示す。

放電部の前方に、該放電部と反対の極性の対向する放電部、または該放電部と対向する対向電極を配置して該放電部のイオン放射を促進、または放射したイオンの放電部の前方への搬出を促進するものである。

図４ａの除電器では、送風源２０の送風流路を画定するケース２４を介して２つの放電部１４ａと１４ｂが対向している。それぞれの電極の極性は逆極性であり、逆極性のイオン（＋イオン、−イオン）１８を放射する。それぞれの電極は逆極性であるため、互いにイオンの放出を促しあい、そして／または生成されたイオンを中央に引きずり出す作用をする。イオン１８は放電部１４ａ、１４ｂから反発力を受けて飛び出してくるが、本実施例ではさらに、イオン吸引力を受けて強力に外部に引きずり出される。すなわち、イオンはプッシュプルの両作用を受けて確実に飛び出てくるので、放電部で発生したオゾン、その他浮遊物１６を負圧により強く吸引しても、イオンが逆戻りすることはない。すなわちオゾン、その他浮遊物１６の回収が確実に行える。中央に引きずり出されたイオン１８は送風源２０またはエアにより起こされた風で除電対象物に向かって運ばれて行く。

図４ｂの除電器では、２つの放電部に代えて、１つの放電部１４と、これに対向する対向電極２２を備えている。対向電極２２は放電部１４のイオン１８の放出を促し、そして／または生成されたイオンを放電部の外部に引きずり出す作用をする。イオン１８は放電部１４から反発力を受けて飛び出してくるが、本実施例ではさらに、イオン吸引力を受けて強力に外部に引きずり出される。すなわち、イオンはプッシュプルの両作用を受けて確実に飛び出てくるので、放電部で発生したオゾン、その他浮遊物を負圧により強く吸引しても、イオンが逆戻りすることはない。すなわちオゾン等の回収が確実に行える。放電部の外部に引きずり出されたイオンは送風源２０またはエアにより起こされた風で除電対象物に向かって運ばれて行く。

図５に本発明の実施例５の除電器を示す。これまでの実施例では負圧による吸引でオゾン、その他浮遊物を回収したが、本実施例では陽圧による吹き出しでオゾン等を回収する。送風源２０またはエアにより起こした風を用いて、生成したイオン１８を吹き出す方式の除電器（有風型除電器）において、放電部１４の前方にイオン放射口１２ａを有し、該風の風圧により、イオン放射口１２ａからイオン放射方向と逆方向に風を送ることにより、放電により発生したオゾン、その他浮遊物を回収する。

図６に本発明の実施例６の除電器を示す。送風源２０またはエアにより起こした風を用いて、生成したイオン１８を吹き出す方式の除電器（有風型除電器）において、1つのイオン放電部の放電部１４ａの前方にイオン放射口１２ａを有し、さらにこのイオン放射口１２ａに対向して、送風源２０の送風流路を画定するケース２４を介して別の放電部１４ｂを有するイオン放射部を有し、または別の対向電極を有し（図示せず）、該風の風圧により、イオン放射口１２ａからイオン放射方向と逆方向に風を送ることにより、放電により発生したオゾン、その他浮遊物を回収する。

図７に本発明の実施例７の除電器のオゾン、その他浮遊物回収の形態を示す。図７ａはそのまま環境に還元する方式である。回収したオゾン含有気体をパイプ２８でオゾン等が環境に大きく悪影響を与えない領域まで搬送し、外気に還元する。

図７ｂはオゾン処理、フィルタ処理して還元する方式である。回収したオゾン等含有気体をオゾン処理装置、フィルタ２６でほぼ無害化して外気に還元する。オゾン処理にはオゾン分解やオゾン吸着などの方式がある。

本発明の実施例１の除電器を示す断面図であり、図１ａはコロナ放電の場合であり、図１ｂはプラズマ放電の場合である。 本発明の実施例２の除電器を示す断面図であり、図２ａはイオン放射口が大口径の場合を示し、図２ｂは小口径の場合を示す。 本発明の実施例３の除電器を示す断面図である。 本発明の実施例４の除電器を示す断面図であり、図４ａは２つの放電部が互いに違う極性のものを対向させた場合を示し、図４ｂは放電部の対向電極が放電電極でない場合を示す。 本発明の実施例５の除電器を示す断面図である。 本発明の実施例６の除電器を示す断面図である。 本発明の実施例７の除電器のオゾン回収の形態を示す図であり、図７ａはそのまま環境に還元する方式であり、図７ｂはオゾン処理、フィルタ処理して還元する方式である。

１０ 除電器
１２ ケース（第１ケース）
１２ａ イオン放射口
１２ｂ オゾン吸引口
１４ 放電部
１６ オゾン、その他浮遊物
１８ イオン
２０ 送風源
２２ 対向電極
２４ ケース（第２ケース）

Claims (4)

1. 互いに逆極性の電圧が印加され、互いに対向する位置に配置された１対の放電電極と、
   前記１対の放電電極の間に流路を形成する第１ケースと、
   １対の放電電極のそれぞれを収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吸引口を有する第２ケースと、
   １対の放電電極のそれぞれから発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、
   前記１対の放電電極から発生されたオゾンを前記オゾン等吸引口を通して吸引する吸引部と、
   を有することを特徴とする除電器。
2. 互いに逆極性の電圧が印加され、互いに対向する位置に配置された１対の放電電極と、
   前記１対の放電電極の間に、前記１対の放電電極の間で陽圧を発生するように狭められた流路を形成する第１ケースと、
   １対の放電電極のそれぞれを収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吹出し口を有する第２ケースと、
   １対の放電電極のそれぞれから発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、を有し、
   前記１対の放電電極から発生されたオゾンが前記送風源から与えられる陽圧によってオゾン等吹出し口から吹出されることを特徴とする除電器。
3. １つの放電電極と、
   前記放電電極に対向して配置された対向電極と、
   前記放電電極と前記対向電極の間に流路を形成する第１ケースと、
   前記放電電極を収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吸引口を有する第２ケースと、
   前記放電電極から発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、
   前記放電電極から発生されたオゾンを前記オゾン等吸引口を通して吸引する吸引部と、
   を有することを特徴とする除電器。
4. １つの放電電極と、
   前記放電電極から発生されたイオンが導入され、前記放電電極と対向する位置で陽圧を発生させるように狭められた流路を形成する第１ケースと、
   前記放電電極を収容し、前記流路にイオンを放射するためのイオン放射口およびイオン放射口の反対側に形成されたオゾン等吹出し口を有する第２ケースと、
   前記放電電極から発生され、イオン放射口から前記流路に放射されたイオンを流路の一方の側に向かって放出するための流路の他の側に配置された送風源と、を有し、
   前記放電電極から発生されたオゾンが前記送風源から与えられる陽圧によってオゾン等吹出し口から吹出されることを特徴とする除電器。