JP5471464B2

JP5471464B2 - コロナ放電発生装置とそれを用いた除菌装置

Info

Publication number: JP5471464B2
Application number: JP2010003766A
Authority: JP
Inventors: 健吾中原; 亮加藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-01-12
Also published as: JP2011146142A

Description

本発明は、コロナ放電発生装置とそれを用いた除菌装置に関するものである。

従来、コロナ放電発生装置は電気集塵装置等に活用され、その構成は次のようになっていた。

すなわち、接地電極に対して放電電極を所定間隔で対向させ、その状態で、放電電極に、例えば１０ＫＶを印加することにより、この放電電極と接地電極間にコロナ放電を発生させ、その状態で前記放電電極と接地電極間に送風機で空気を送り、これにより空気中の浮遊物質を帯電させ、捕集している（例えば下記特許文献１）。

特開昭５９−５９２５８号公報

上記従来例における課題は、放電電極と接地電極間に送風するための送風機が必要になると言うことであった。

すなわち、上述のごとくコロナ放電発生装置を、電気集塵装置として活用する場合には、クリーン化する空気を、放電電極と接地電極間に送風機で送る必要があり、このように送風機が必要なことから、例えば機器が大型化する、送風機の運転音が気になる等の問題が発生する。

そこで、本発明は送風機を廃止することを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために、本発明のコロナ放電発生装置は、空気流出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたコロナ放電発生器とを備え、前記コロナ放電発生器は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に設けた抵抗層と、この抵抗層の表面上に所定空間をおいて対向させた放電電極とを有し、前記放電電極から抵抗層への放電により発生する放電発生物質は、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から本体ケース外に流出させる構成としたものである。

また、本発明の除菌装置は、上記コロナ放電発生装置において、放電電極から抵抗層への放電により発生する少なくともＯＨラジカル、オゾン物質を、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、空気流出口から本体ケース外に搬送流出させる構成としたものである。

以上のように本発明のコロナ放電発生装置は、空気流出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたコロナ放電発生器とを備え、前記コロナ放電発生器は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に設けた抵抗層と、この抵抗層の表面上に所定空間をおいて対向させた放電電極とを有し、前記放電電極から抵抗層への放電により発生する放電発生物質は、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から本体ケース外に流出させる構成としたものであるので、空気流を発生させる送風機を廃止することができる。

すなわち、本発明におけるコロナ放電発生器は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に設けた抵抗層と、この抵抗層の表面上に所定空間をおいて対向させた放電電極とを有するものであるので、放電電極と抵抗層間に高電圧を印加してもスパークは発生せず、よってこれら放電電極と抵抗層間により高い高電圧を印加するとともに、両者間の距離を接近させ、これによりコロナ放電量を多くすることができる。

したがって、このコロナ放電により、空気を搬送するに十分な空気流を発生させることができるので、前記放電電極から抵抗層への放電により発生する放電発生物質を、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から本体ケース外に流出させることもでき、この結果として、空気流を発生させる送風機を廃止することができるのである。

また、本発明の除菌装置でも、コロナ放電により、空気を搬送するに十分な空気流が発生することになるので、放電電極から抵抗層への放電により発生する少なくともＯＨラジカル、オゾン物質を、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、空気流出口から本体ケース外に搬送流出させ、除菌を行うことができ、この結果として、空気流を発生させる送風機を廃止することができるのである。

したがって、本発明のコロナ放電発生装置、および除菌装置においては、機器を小型化したり、運転音を小さくしたりすることもできる。

本発明の実施の形態１の斜視図同側面図同背面図同縦断面図（図３のＡ−Ａ断面図）同横断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）同コロナ放電発生器の要部平面図同コロナ放電発生器の要部側面図

以下、本発明の一実施形態のコロナ放電発生装置を、除菌装置に適用したものを、添付図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１、図２において、１は縦長箱状の本体ケースで、円形の設置板２上に立設されている。

この本体ケース１の前面側には空気流出口３が設けられ、また本体ケース１の背面側には図３のごとく空気流入口４が設けられ、さらに本体ケース１の内部には図４、図５のごとくコロナ放電発生器５が配置されている。

つまり、空気流出口３は本体ケース１の前面側、空気流入口４は本体ケース１の背面側とし、これらの空気流出口３と空気流入口４が、本体ケース１の離れた部分に形成されている状態としている。

また、前記コロナ放電発生器５は、図６、図７のごとく、絶縁基板６と、この絶縁基板６の表、裏面に設けた抵抗層７と、この抵抗層７の表、裏面上に所定空間をおいて対向させた図４、図５の放電電極８とを備えている。

また、絶縁基板６の放電電極８とは反対側の端部には電極９を接続し、この電極９とその近傍の抵抗層７は図６、図７のごとく、絶縁物１０で覆った状態としている。

本実施形態においては、図４、図５から理解されるように複数の絶縁基板６を縦方向に三段（三枚）所定間隔で配置し、また各段においては図５のごとく、３枚の絶縁基板６を、所定間隔をおいて対向配置させ、この対向配置された絶縁基板６間に、前記放電電極８の先端を配置した構成としている。

また、前記絶縁基板６は、焼成済みのセラミック基板により構成しているので、電極９、抵抗層７、絶縁物１０は焼成により形成している。本実施形態において電極９、抵抗層７、絶縁物１０は９００℃で焼成を実施している。絶縁基板６は絶縁性があり９００℃に耐えられれば、セラミック基板に限らず他の材料でもよい。他の材料として例えばセラミックペーパーが挙げられる。

具体的には、電極９は銀、銅、タングステンなどの導電性物質が含まれた導電性ペーストを、焼成済みの絶縁基板６の表裏面にスクリーン印刷で形成し、それを焼成することにより形成している。

また、抵抗層７は、ガラス成分中に、金属酸化物を含有させたガラスペーストを、焼成済みの絶縁基板６の表裏面にスクリーン印刷で形成し、それを焼成することにより形成している。その場合、抵抗層７の放電電極８とは反対側が、電極９を覆う状態とし、これにて電極９と抵抗層７が電気的に接続された状態となっている。

また、抵抗層７に含有させた金属酸化物としては、例えば酸化ルテニウム、酸化錫、酸化アンチモンの少なくとも一つを用いる。

そして、このようにして形成した抵抗層７の表面抵抗率は、１×１０^６Ω〜１×１０^１０Ω／□の範囲、好ましくは表面抵抗率を、１×１０^７Ω〜１×１０^８Ω／□の範囲とした。

また、絶縁物１０は、放電電極８と電極９間の絶縁信頼性を高めるために設けたものであり、電極９、抵抗層７の放電電極８とは反対側をガラスで覆い、その状態で焼成することにより形成している。

以上の構成において、本実施形態では、放電電極８の先端（抵抗層７への対向側）を尖らせ、その状態で例えば−１０ＫＶ程度の高電圧を印加する。

すると、放電電極８の先端と、その両側の抵抗層７間でコロナ放電が発生し、この放電により発生する少なくともＯＨラジカル、オゾン物質を除菌目的で、空気流出口３から本体ケース１外に流出させる。

本実施形態における特徴は、コロナ放電を放電電極８と抵抗層７間で行わせること、および抵抗層７の裏面側には絶縁基板６を設けていることである。

つまり、コロナ放電を放電電極８と抵抗層７間で行わせること、および抵抗層７の裏面側には絶縁基板６を設けていることにより、放電電極８と抵抗層７間の印加電圧を高めても、また放電電極８と抵抗層７間の距離を小さくしても、これらの放電電極８と抵抗層７間にスパークが発生することは無い。

このため、本実施形態では、放電電極８と抵抗層７間の印加電圧を高め、また放電電極８と抵抗層７間の距離を小さく、これにより発生するコロナ放電量を多くし、また、この部分に、空気を搬送するに十分な空気流を発生させることができる。

したがって、空気流入口４から本体ケース１内に流入した空気は、図５のごとく所定間隔で対向する抵抗層７間を通り、空気流出口３から本体ケース１外へと流出することになる。

また、この空気流は、放電電極８から抵抗層７への放電により発生する少なくともＯＨラジカル、オゾン物質を、空気流出口３から本体ケース１外に搬送流出させ、室内の除菌を行うことができる。

つまり、本実施形態では、本体ケース１内に送風機を設けなくても、ＯＨラジカル、オゾン物質等を、空気流出口３から本体ケース１外に流出させることができるのである。

したがって、機器を小型化したり、運転音を小さくしたりすることもできるのである。

したがって、このコロナ放電により、空気を搬送するに十分な空気流を発生させることができるので、前記放電電極から抵抗層への放電により発生する放電発生物質を、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から本体ケース外に流出させることができ、この結果として、空気流を発生させる送風機を廃止することができるのである。

したがって、例えば静かな雰囲気が望まれる部屋での除菌装置、等として広く活用が期待される。

１本体ケース
２設置板
３空気流出口
４空気流入口
５コロナ放電発生器
６絶縁基板
７抵抗層
８放電電極
９電極
１０絶縁物

Claims

空気流出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたコロナ放電発生器とを備え、前記コロナ放電発生器は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に設けた抵抗層と、この抵抗層の表面上に所定空間をおいて対向させた放電電極とを有し、前記放電電極から抵抗層への放電により発生する放電発生物質は、この放電電極から抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から本体ケース外に流出させる構成としたコロナ放電発生装置。
前記本体ケースの空気流出口形成部分とは離れた部分に空気流入口を設けた請求項１に記載のコロナ放電発生装置。
前記放電電極とは反対側の端部に電極を接続し、この電極とその近傍の前記抵抗層は絶縁物で覆った請求項１または２に記載のコロナ放電発生装置。
複数の前記絶縁基板を、所定間隔をおいて対向配置させ、この対向配置された前記絶縁基板間に前記放電電極を配置した請求項１から３のいずれか一つに記載のコロナ放電発生装置。
前記本体ケース内の上下方向に、複数の前記絶縁基板を、所定間隔をおいて対向配置させた請求項１から４のいずれか一つに記載のコロナ放電発生装置。
前記抵抗層は、ガラス成分中に、金属酸化物を含有させた構成とした請求項１から５のいずれか一つに記載のコロナ放電発生装置。
前記金属酸化物として、酸化ルテニウム、酸化錫、酸化アンチモンの少なくとも一つよりなる請求項６に記載のコロナ放電発生装置。
前記抵抗層の表面抵抗率は、１×１０^６Ω〜１×１０^１０Ω／□の範囲とした請求項１から７のいずれか一つに記載のコロナ放電発生装置。
前記抵抗層の表面抵抗率は、１×１０^７Ω〜１×１０^８Ω／□の範囲とした請求項８に記載のコロナ放電発生装置。
請求項１から９のいずれか一つに記載のコロナ放電発生装置において、前記放電電極から前記抵抗層への放電により発生する少なくともＯＨラジカル、オゾン物質を、この放電電極から前記抵抗層への放電により発生する空気流により、前記空気流出口から前記本体ケース外に搬送流出させる構成とした除菌装置。