JPH04503422A - コロナ放電によって発生される有害な物質を除去するためのコロナ放電装置における改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コロナ放電によって発生される有害な物質を除去するためのコロナ放電装置にお ける改良 この発明は、コロナ放電によって生じられる潜在的に有害なガス状物質、特定的 には、オゾンおよび酸化窒素を除去し、かつ無害にするためのコロナ放電装置に おける改良に関するものである。

この発明が関係する種類のコロナ放電装置は、原則として、少なくとも１つのコ ロナ電極と少なくとも１つのターゲット電極とを含む。コロナおよびターゲット 電極は間隔を隔てられ、かつ各々の電極は直流源のそれぞれの極に接続を隔てら れ、かつコロナ電極の構成および直流源の極電圧は、コロナ電極上とにコロナ放 電を発生させるためのものである。このコロナ放電は、コロナ電極と同じ極性の 荷電された空気イオンの生成を結果として生じ、かつ空気イオンは電界の影響の もとで、ターゲット電極の方へ移動し、そこでそれらはそれらの電荷を放つ。

主たる構造のコロナ放電装置は、実際多くの異なる形で見られ、かつ多くの異な る目的のために用いられる。たとえば、この種類のコロナ放電装置は、空気浄化 静電析出装置においておおいに用いられる。この場合、コロナ放電によって発生 された空気イオンは、エアロゾルの形で空気に現われる汚染物質、粒子および／ または液滴を荷電するように動作する。これらの荷電された不純物は、逆の極性 の収集面に引きつけられ、かつ結びつけられることにより空気から抽出される。

このＮ類のコロナ放電装置はまた、いわゆる電気イオンまたはコロナウィンドウ の援助によってエアフローが駆動される空気移送システムにおいて用いられる。

そのような空気移送システムの種々の異なる設計は、文献、たとえば国際特許出 願ＰＣＴ／ＳＥ８５１００５３９、ＰＣＴ／ＳＥ８６１００５４８、ＰＣＴ／５ Ｅ８７１００５９５およびＰＣＴ／ＳＥ８８１００３６５４：おいて説明される 。類似の主構造のコロナ放電装置はまた、種々の他の装置、たとえば静電複写機 およびレーザプリンタにおいて用いられる。

人が見られるべき空間または位置、たとえば住居または職場、ならびにまた、そ のような空間または位置と連通ずる換気システム、および空気処理システムにお けるそのようなコロナ放電装置の使用によって遭遇される周知の、かつ容易に解 決されない問題は、コロナ放電が化合物、主にオゾンおよび酸化窒素を発生させ 、いらいらさせる影響を引起しがちで、かつさらに過度の量の化合物があるとき 人々に有害であるかもしれないということである。またコロナ放電が、強い、か つ不快な悪臭を起こし、それはコロナ放電プロセスの終了のさらに後まで、かつ 前記プロセスによって発生されたオゾンの分散の後まで存続するであろうことは 公知である。悪臭のガス物質がコロナ放電の非常に敏感なプラズマ層において、 空中有機化合物における化学変化の結果として生じるということを想定するのは 道理に合うがこれらの悪臭のガス状物質の性質は現在公知ではない。したがって 、放電によって発生された悪臭の物質は潜在的に非常に有害であるであろう。

すべての不所望な、いらいらさせる、または有害な物質は、コロナ電極のすぐ付 近で作られ、かつ大気に広がる。

その物質はコロナ電流の大きさに左右される速度で生じられ、かつはるかに高い 割合の汚染物質は、正のコロナ放電によってよりも負のコロナ放電によって生じ られる。しかしながら、正のコロナ放電の場合においてもまだ問題はある。この 有害な、またはいらいらさせる物質の生成は、人の多い環境においてのコロナ放 電装置の使用の可能性をかなり制限し、かつそのような装置によって用いられる コロナ電流は制限されければならないということを意味している。しかしながら 、この用いられるコロナ電流の大きさの制限は、そのようなコロナ放電装置の意 図された目的、すなわち多数の荷電された空気イオンの生成と矛盾している。

この問題に対する１つの解決は、国際特許出願ＰＣＴ／５Ｅ８７１００１８３に 説明され、それによると、コロナ電極のすぐ近辺に位置され、かつ不所望な、有 害な物質を搬送する空気は、たとえば吸引によって、コロナ電極のすぐ近辺に位 置されるインフローオリフィスを有する管状チャネル素子を介して連続的に除去 され、かつそこを介して、電極の近辺から除去された汚染された空気は、空気が たとえば、吸収装置の援助によって汚染物質の内容を浄化するエアーフィルタリ ング装置にか、またはそこに搬送された空気および物質か周囲、つまり野外に安 全に開放され得る位置のいずれかに通過させられる。議論されているこの問題に 対する解決は、原則として正しく、かつまた実際適用され得る。コロナ電極およ び吸引チャネルへ通過する空気の必要な流れはファン、エアポンプ、または吸引 チャネルに接続されるいくつかの応答装置の援助によって発生させられるという ことが、前述の国際特許出願に提案された。

しかしながら、この解決に伴う欠点は、そのようなファン、エアポンプ、その他 の存在は、全体としてシステムによって発生させられる雑音が著しく大きくなる であろうことの他に、ファン、エアポンプ、またはこの目的のためのそのような ものの供給は、費用がかかるのみならず空間が要求されるということである。ま た汚染された空気はおそらく、コロナ放電装置のコロナ電極およびターゲット電 極を通過してすでに流れる空気の援助で、吸引チャネルのインフローオリフィス を介して案内され得るということが、前述の国際特許出願に提案されており、こ のエアフローはたとえば、外部にあるファンによって支えられているか、または コロナ電極からターゲット電極へ流れるイオンウィンドウによって発生させられ ており、かつしたがって、個別のファン、エアポンプ、または対応する装置を吸 引チャネルに接続する必要をなくする。しかしながら、この解決は吸引チャネル のインフローオリフィスが優勢気流の方向に見られるように、コロナ電極のすぐ 下流にかつ、またコロナ電極に非常に接近して位置されることを必要とし、多く の場合、コロナ放電装置の受入れがたい構造的構成を必要とするであろう。

概して、吸引チャネルを介して、コロナ放電によって発生させられた著しい割合 の有害な物質を除去することができるためには、汚染物質を搬送するエアフロー は、コロナ電極に非常に接近して、かつそこから、迅速にインフローオリフィス を介して、かつ前記吸引チャネルに通過する必要がある、なぜならば、これらの 汚染物質はコロナ電極の付近で発生させられ、かつ大気中に急速に分散しがちで あるからである。多くの場合、実際、前述の国際特許出願に説明された方法を実 施するとき、所望された効率のレベルで、これを達成するのは難しいということ がわかる。吸引チャネルの端部、またはコロナ電極の付近に位置されるバイブは 、多くの場合、コロナおよびターゲット電極の間の電圧差を増加させずに、また はこれらの電極の間の距離を減少させずに、所望のコロナ放電を生じさせ、かつ 支えるのを難しくさせるような、不快なスクリーニングおよび妨害影響をコロナ 電極上に有するということもわかった。しかしながら、そのような電圧差の増加 、または電極間の距離における減少は望ましくない、なぜならば、一般的な努力 は、最も低い起こり得る電圧の援助によって、かつコロナおよびターゲット電極 間の重要な間隔で、コロナ電極からターゲット電極への最も大きい起こり得るイ オンフローを生ずることであるからである。この後者の基準は、コロナ放電装置 がいわゆるイオンウィンドウの援助によって、エアフローを駆動するのに用いら れるとき特に重要である。

その結果、この発明の目的はコロナ放電装置のコロナ放電によって発生させられ た有毒な物質を取出し、かつ無害にするための改良された装置を提供することで あり、この改良された装置は国際特許出願ＰＣＴ／ＳＥ　８７１００１８３に説 明される原理に基づいており、それによると、コロナ電極のすぐ近辺に現われ、 かつ前記有害な物質を搬送する空気は、吸引によって連続して除去され、かつ改 良された配置は、この公知の技術を実施するときに残る前述の問題に対する有効 な解決を提供する。

この発明は次の請求の範囲に規定される発明の装置によって達成される。

この発明に従って、付加的な電極は、吸引チャネル内か、またはコロナ電極の近 辺に位置されるチャネルのインフローオリフィスに隣接する位置かのどちらかに 装着され、かつ付加的な電極は、コロナ電極の電位に関して、ターゲット電極の 極性と同じ極性を育する電位に接続される。この配置によって、コロナ電極のご く付近に位置されるそのインフローオリフィスを介して、コロナ電極からかつ吸 引チャネルへ流れるイオンウィンドウを発生させるように、コロナ電極から付加 的な電極への空気イオンの移動が結果として生じる。このエアフローはコロナ電 極からターゲット電極へ移動する空気イオンによって駆動されるため、エアフロ ーはコロナ電極に非常に接近して通過するであろうし、かつこの態様で進行する とき、これらの物質の取るに足らない、かつ非常に小さい部分しか周囲の大気に 直接分散させないように、コロナ電極上のコロナ放電によって発生させられたほ とんどすべての有毒な、または有害な物質を吸引チャネルに移送することが可能 であることがわかる。また、吸引チャネルに配置され、またはそのインフローオ リフィスに隣接する付加的な電極が、吸引チャネルがコロナ電極上に存するスク リーニング、または妨害影響に関する問題を除去するであろうということがわか る。その代わりに、より有効で、かつより安定したコロナ放電か、より小さい電 位差および／またはコロナ電極とターゲット電極との間のより大きい距離の援助 によって得られることができるように、付加的な電極がコロナ電極上のコロナ放 電の生成を促進させ、かつ助長する励起電極として機能するであろうということ かわかった。

これは多くの場合において重要な利点を与える。この場合、全体でより大きいコ ロナ電流か生じられ、より大きい量の有害な物質の製造を結果として生じるとい うことは事実であるが、これらの物質は発明の装置によって有効に除去されるの で、何の不利点も構成しない。このように、発明の装置はコロナ電極上の吸収チ ャネルのスクリーニング影響を除去するように動作するので、吸引チャネルのイ ンフローオリフィスは損害なくコロナ電極に非常に接近して位置されることがで き、さらに装置の効率を高める。

添付の概略図を参照してなされるそこの多数の具体的な実施例の次の説明から理 解されるであろうように、実際、この発明の装置は多くの異なる形が与えられて もよい。

図１はイオンウィンドウの援助によって、空気の移送を意図した装置に組込まれ るこの発明の第１の実施例を示す。

図２はイオンウィンドウの援助によって、空気の移送を意図した装置に組込れる この発明の第２の実施例を示す。

図３はイオンウィンドウの援助によって空気の移送のための装置に組込まれるこ の発明の第３の実施例を示す。

図４はイオンウィンドウの援助によって空気の移送のための装置に組込まれるこ の発明の第４の実施例を示す。

図５はイオンウィンドウの援助によって空気の移送のための装置に組込まれるこ の発明の第５の実施例を示す。

図６はイオンウィンドウの援助によって空気の移送および同時に前記空気の浄化 を意図した装置に組込まれるこの発明の第５の実施例を示す。

図７はファンによって駆動されるエアフローにおいて、荷電された空気イオンを 生じることを意図したコロナ放電装置に組込まれるこの発明の第７の実施例を示 す。

図１は、イオンウィンドウの援助によって、示された例においては長方形の断面 を有することが想定されるエアダクトを介してエアフローを駆動するように意図 される具体的な装置を概略的に、かつ軸方向断面で示す。この装置は、公知の態 様で、ダクト１を横断してその中心面において延びるワイヤの形式のコロナ電極 にと、ダクトｌの縦方向に互いに平行な関係で延びる２つの平らな板状の電極素 子の形式のターゲット電極Ｍとを含む。コロナ電極Ｉ（およびターゲット電極Ｍ は、それぞれ、中間のアースされたタップポイントを有する直流電圧源２のそれ ぞれの極に接続される、そのためコロナ電極におよびターゲット電極Ｍはアース に関して相互に異なる極性の電位を有するであろう。そのような装置はアースに 関して装置の最大高電圧電位を減少させるであろうため実際重要であるであろう 。コロナ電極Ｋにおいて、ターゲット電極Ｍに移動する荷電された空気イオンを 起こすコロナ放電が起こり、そこにおいてイオンはそれらの電荷を放つ。このイ オン移動はたとえば、導入部に記載された国際特許出願から知られる態様で、エ アフロー、いわゆるイオンウィンドウをダクトｌを介して矢印３によって示され る方向に駆動するように動作する。装置はまた、公知の態様で、コロナ電極と平 行に、かつその上流に配置され、かつ前記電極と同じ電位に接続される細長いス クリーニング電極Ｓを含んでもよい。スクリーニング電極の存在は、コロナ電極 Ｋから上流方向に、イオン移動、かつそれとともに不所望なイオンウィンドウを 防ぐであろう。

コロナ電極Ｋに隣接してその上のコロナ放電によって発生される有害な物質を除 去し、かつ安全にする目的のために、エアフローダクトｌ内で軸方向に延び、か つコロナ電極にのすぐ下流に位置され、かつその方向に向く開口、またはオリフ ィス４ａを有する吸引チャネル、または管４が設けられる。吸引チャネル４は、 コロナ電極Ｋに向くそこのオリフィス４ａがコロナ電極にの延長部に対応する延 長部を有するように構成される。付加的な電極Ｅは吸引チャネル４内に、または そこのインフローオリフィス４ａに隣接する位置に配置され、その延長部は好ま しくは、コロナ電極にの延長部に対応し、かつコロナ電極Ｅはコロナ電極にの電 位に関して、ターゲット電極Ｍと同じ極性を有する電位に接続される。示された 実施例の付加的な電極Ｅはアースに接続される。前記電極に加えられる電流の長 さを制御する局面から、付加的な電極Ｅをアースに接続することが実際的ではあ るが、そのような接続はまったく必要ではないということが理解されるであろう 。付加的な電極Ｅの存在の結果、コロナ電極に上にコロナ放電によって発生させ られた空気イオンの部分は、付加的な電極に移動し、かつそれとともにコロナ電 極Ｋから付加的な電極Ｅへ、かつ吸引チャネル４に流れるイオンウィンドウを発 生させるであろう。このイオンウィンドウによって作られたエアフロー８は、コ ロナ電極Ｋにすぐ隣接して、かつ吸引チャネル４へ、そのインフローオリフィス ４ａを介して通過するであろうし、それによって実際、コロナ電極にのすぐ付近 で発生させられたすべての有害な物質は、そこから除去され、かつ吸引チャネル または吸引管４を介して搬送されるであろう。これらの有害な物質は、エアフィ ルタリング装置、たとえば、１ｒ害な物質が汚染されたエアフローから化学的に 抽出されるカーボンフィルタか、または、汚染された空気が安全に開放され得る 位置、たとえば装置を収容する建物の外部の自由な大気かのどちらかに、チャネ ル４を介して、先に説明された国際特許出願ＰＣＴ／ＳＥｓ　７１００１８３に 説明されたように導通される。この態様で進行するとき、前述の有害な物質は非 常に有効に除去さね、かつダクト１を介して通過するエアフロー３に広がらない ようにするということがわかった。吸引チャネル４における付加的な電極Ｅの存 在は、またコロナ電極に上の吸引チャネル４のスクリーニング、または妨害影響 を減少させるように動作する。実際、付加的な電極Ｅは、この放電がより小さい 電位差、またはコロナ電極にとターゲット電極Ｍとの間のより大きい距離で耐え られることができるように、コロナ放電に励起影響を及ぼすのももっともである 。

付加的な電極Ｅに与えられるコロナ電流の長さを、一部絶対値に関して、かつ一 部ターゲット電極に与えられるコロナ電流の大きさに関して適合させる目的のた めに、かつまた付加的な電極Ｅの電位を適当な値に調節する目的のために、付加 的な電極Ｅは示された実施例の場合におけるように、適当に適合された抵抗の抵 抗器５を介して電圧源２、またはアースに接続されてもよい。しかしながら、必 然的に伴われる１０ｋＶのオーダの大きい電位差、およびｌＯμＡのオーダの小 さいコロナ電流の点から見て、実際それらの抵抗値が、必要とされた精度で適合 され得るような抵抗器を得る可能性を排除するような大きい抵抗値の抵抗器を用 いる必要があるかもしれない。その結果、代替の実施例として図１に概略的に示 されるように、付加的な電極Ｅをコロナ放電経路の形で抵抗を介して、電圧源２ に接続することは有利であるかもしれない。この［抵抗装置Ｊは、示された実施 例において円部形状であり、かつ電気的に導通する外部円筒壁、および電気的に 絶縁する端部壁、ならびにこれより、含まれたコロナ電極として称され、容器内 で軸方向に延びるワイヤ形状のコロナ電極７を含む密封された容器６を含む。含 まれたコロナ電極７は付加的な電極Ｅに電気的に接続され、他方、容器６の円筒 壁はアースに接続される。容器６の寸法、およびそれとともに、まれだ中心コロ ナ電極７と含まれたターゲット電極として機能している容器６の外部壁との間の 距離を調整することにより、含まれたコロナ電極７と容器６の外部壁との間のコ ロナ電極および、それとともに同じくらい大きいコロナ電極にと付加的な電極Ｅ との間の電流を正確に調節することができる。このように、装置６．７は、コロ ナ電極Ｋから付加的な電極Ｅへのコロナ電流、およびまた付加的な電極Ｅの電位 を決定するため正確に調節可能な大きい抵抗器として機能する。容器６は、含ま れたコロナ電極７上のコロナ放電によって発生させられた有害な物質が、周囲に 逃げないようにするために密封されてもよい。実際、勿論、発明の装置には抵抗 器５および抵抗装置６．７０両方が必ずしも設けられる必要はないこと、および 付加的な電極Ｅを電圧源２に接続するための手段として抵抗器５および装置６． ７の両方を図１に含むことは、単にこの点において利用できる２つの可能性を例 示するためになされたということが理解されるであろう。

図２はイオンウィンドウの援助で円形断面のダクト１を介してエアフローを駆動 するための装置を示す。この装置は、公知の、かつ前に説明された態様で、ダク ト１において互いから軸方向に間隔を隔てられるコロナ電極におよびターゲット 電極Ｍを含み、かつその各々は直流電流源２のそれぞれの極に接続される。図２ の実施例のターゲット電極Ｍはリング形状であり、他方、コロナ電極には図２ａ においてもっともよく見られるように、十字線を形成するように交差する２つの ワイヤ状の電極を含む。コロナ電極にの２つの電極素子は、前記開口端部４ａに 延びるように吸引チャネル、または円形断面のバイブ４の開口端部４ａに直接取 付けられる。この実施例の付加的な電極Ｅもまた、リング形状であり、かつ上流 方向に延びる吸引チャネル４内に配置され、かつ先に説明された態様でアースに 接続される。コロナ電極Ｋから付加的な電極Ｅへのイオンフローは、矢印８によ って概略的に示される態様でチャネル４の開口端部４ａを介して、かつそれとと もにコロナ電極Ｋを通過してエアフローを発生させるイオンウィンドウを起こし 、そのため、コロナ電極にのすぐ近辺で発生させられた有害な物質はチャネル４ への吸引によって吸い込まれる。

図に概略的に示されるように、チャネルはそこに、チャネル４を介して流れる空 気によって搬送される有害な物質を抽出することができるカーボンフィルタ９を 装着してもよい。同時に、本来、コロナ電極Ｋから主ターゲット電極Ｍへのイオ ンフローは、ダクトｌを介してイオンウィンドウによって矢印３の方向に駆動さ れる空気の流れを維持する。

図２による装置の付加的な電極Ｅおよび主ターゲット電極Ｍは、コロナ電極にの 互いに反対側に位置され、かつしたがって、コロナ電極にと主ターゲット電極Ｍ との間の電位差が比較的適度であるとき、かつ／または前記電極の間の距離が比 較的大きいときでさえも、コロナ電極に上に非常に強く、かつ非常に安定したコ ロナ放電を得ることが可能である。

図３は、イオンウィンドウによって動作し、かつ国際特許出願ＰＣＴ／ＳＥ　８ ８１００３６５　（図６．７）に説明され、かつ示される一般的な構造を有する 空気移送装置を概略的に、かつ断面で示す。装置が収容されるハウジング、また はエアフローダクトｌは、図の平面に対して直角をなす面において長方形であり 、かつイオンウィンドウによって発生させられるエアフロー３のために中央イン フロー開口１ａ、および実質的にインフロー開口１ａに対して実質的に直角に延 びる１ｂで参照される２つの互いに対向するアウトフロー開口を有する。ワイヤ 状のコロナ電極Ｋ、２つの板状のターゲット電極Ｍおよびスクリーニング電極Ｓ は、前述の国際特許出願に説明された態様で配置され、かつ直流電圧源２に接続 され、かつ前記国際出願の明細書に説明されたのと類似する態様で、前記装置の ハウジング１を介してエアフロー３を起こす。コロナ電極Ｉ（の近辺で発生させ られた有害な物質を抽出する目的のために、ハウジング１の後壁１ｄには、コロ ナ電極■くと軸方向に反対に位置される吸引チャネル４が形成される。前述され た態様で、コロナ放電装置６．７の形で抵抗を介してアースに接続される付加的 な電極Ｅは、吸引チャネル４、またはそこの開口端部４ａに隣接する位置に装着 される。有害な物質を搬送し、かつ吸引チャネル４を介して流れる空気は、図に 概略的に示されるように、吸収装置、たとえば有害な物質を吸着／吸収するカー ホンフィルタ９を通過させられる。この構成の空気移送装置の場合、コロナ電極 には、コロナ電極Ｋからターゲット電極Ｍへの「自由な観察」を妨げずに、吸引 チャネル４の開口端部４ａに非常に接近して位置決めされ得る。

図４は、イオンウィンドウによって動作する類似する空気移送装置を概略的に、 かつ縦方向断面で示す。しかしながら、この場合、装置を収容するハウジング１ は、円形対称的装置を設けるように、図の面に垂直に延びる面において円筒状構 成である。このように、ハウジングの１つの壁には、円形インフロー開口１ａと 、そこを介してイオンウィンドウによって発生されたエアフロー３が出る周辺環 状出口開口１ｂとが設けられる。ターゲット電極ＭはハウジングＩの前壁と後壁 との間に装着される円筒状ネット、またはグリッドを含む。後壁１ｄの中央に形 成され、かつ円形断面である吸引チャネル４はこの特定の場合において密封され た軸端部を有し、かつその代わりに、前記チャネルの円筒壁には複数個の開口４ ａが設けられる。吸引チャネル４を囲むワイヤ状のコロナ電極には開口４ａに延 びる。

付加的な電極Ｅはチャネル４内に配置されるネット、またはグリッドの形式を有 し、そのためコロナ電極Ｋから付加的な電極Ｅへのコロナ電流は、イオンウィン ドウによって駆動され、かつ開口４ａを介しかつそれとともにコロナ電極Ｉくと 密接な関係で通過するエアフロー８を起こすであろう。前述された態様と類似し て、吸収チャネル４は、エアフロー８から有害な物質を抽出するためのカーボン フィルタ９を組み入れる出口を含むであろう同時に、コロナ電極Ｋから主ターゲ ット電極Ｍへのコロナ電流は、公知の態様で装置を介してエアフロー３を駆動す るように動作する。

装置の入口開口１ａおよび出口開口１ｂは、アースされたネットまたはグリッド １０でカバーされ、不注意に身体が高電圧コロナならびにターゲット電極におよ びＭとそれぞれに接触することに対してのガードとして働く。

図５は、イオンウィンドウで駆動された空気移送装置のさらなる実施例を概略的 に、かつ軸方向断面で示す。この場合、エアフローダクトｌは長方形断面であり 、かつそこを介してイオンウィンドウによって発生させられたアンダーフロー３ がダクト１に入る２つの入口開口１ａを含む。

ターゲット電極Ｍは、前記ダクトの縦の延長部と平行になるようにダクト１の中 央に位置決めされる平らな板を含み、かつさらに、２つの細長い捧Ｍａを含む。

棒Ｍａは板の上流方向に前記板と平行に延びる。コロナ電極には細長いワイヤの 形であり、かつ吸引チャネル４のインフロー開口、またはオリフィス４ａに装着 される。吸引チャネル４の出口端部は、そこを通じて流れる空気から有害な物質 を抽出するためにカーボンフィルタ９でカバーされる。この実施例のカーボンフ ィルタ９はまた、開口４ａを介して、かつコロナ電極Ｋを通過してエアフロー８ を駆動するイオンウィンドウを作るために、コロナ電極Ｋからの電流の流れを吸 い込む付加的な電極Ｅとして機能するように意図される。

コロナ電極におよびインフロー開口４ａの最も近くに位置されるチャネル壁のそ の部分４Ｃにおいて静電気の蓄積を防ぐために１、そのような蓄積はコロナ放電 にスクリーニングまたは妨害影響を及ぼすものであるが、前記壁部分４Ｃは電気 的に導通にし、または半導通にし、かつアース、または大きい抵抗を介して付加 的な電極Ｅに接続されてもよい。

図６は、イオンウィンドウの援助で空気を移送し、同時に装置を介して移送され る空気を浄化するための装置を概略的に、かつ軸方向断面で示す。この装置は円 形断面のエアフローダクト１を含む。チャネル１を介してエアフロー３を駆動す るための、イオンウィンドウを発生させるように動作する第１のコロナ放電装置 は、ダクトｌに装着される。この第１のコロナ放電装置は、主に、図２を参照し て前に説明された装置と同じ態様で構成され、かつこのように、吸引チャネルの 開口端部４ａを介して、かつコロナ電極に１を通過してエアフロー８ａを発生さ せる目的のために吸引管またはチャネル４の開口４ａに配置される２つの互いに 交差するワイヤの形で、リング形状のターゲット電極Ｍ１と、コロナ電極Ｋｌと 、吸引チャネル４内に装着されるリング形状の付加的な電極Ｅｌとを含む。

この発明の装置の図６の実施例はまた、チャネルｌを介してエアフロー３を駆動 するように意図されるものではなく、エアフローにおけるエアロゾル汚染物質が 電荷されることを可能にし、かつそれとともに前記汚染物質がコンデンサセパレ ータにおいて前記エアフローから抽出されることを可能にするように、単独でエ アフローを電離する第２のコロナ放電装置を含む。この第２のコロナ放電装置は 、リング形状であり、かつダクトｌの入口端部の付近で吸引チャネル４を囲むワ イヤ状のコロナｉｔ極に２と、前記ダクト１の壁の内部表面に密接に隣接して位 置され、または任意に前記内部表面に施されるコーティングの形であるであろう 円筒状ターゲット電極Ｍ２とを含む。この第２のコロナ放電装置は、コロナ電極 に２からターゲット電極Ｍ２へ流れるイオン電流を発生させるように動作する。

このイオン電流はコロナ電極に２の極性に対応する極性で、エアフロー３におけ るエアロゾル汚染物質を荷電する。これらの荷電された不純物、または汚染物質 は、エアフロー３から分離されターゲット電極Ｍ２と、さらに吸引チャネル、ま たは吸引管４に隣接して、もしくはその外部に装着され、かつターゲット電極Ｍ ２の電位に関して反対の極性の電位に接続される円筒電極ＩＩとの間に優先する 電界の影響で、ターゲット電極Ｍ２に析出する。このように、ターゲット電極Ｍ ２および電極１１は、エアフロー３によって搬送される不純物を抽出するための いわゆる、静電コンデンサセパレータを一緒に形成する。

コロナ電極に２上のコロナ放電によって発生させられた有毒な、またはを害な物 質を除去する目的のために、吸引チャネル４の壁には、それにコロナ電極に２が 伸びる複数個の開口４ｂが設けられる。さらに、開口４ｂを介して、かつコロナ 電極に２を通過してエアフロー８ｂを駆動するためのイオンウィンドウを発生さ せるように、コロナ電極に２からコロナ電流を吸い込むように動作するリング形 状の付加的な電極Ｅ２は、吸引チャネル４にさらに装着される。２つのコロナ電 極Ｋｌおよびに２上のコロナ放電によって発生させられた有害な物質は、このよ うに４ａおよび４ｂのそれぞれのＭＯを介して吸引チャネル４への吸引によって 吸い込まれ、かつそれによってエアフロー３がダクトｌを通過して入らないよう にされる。有害な物質は、前述の態様で、前記チャネルに装着されるカーボンフ ィルタ９によって、吸引チャネル４を介して吸い込まれる空気から除去され得る 。

図７は、ファンＩ２、またはいくつかの対応する装置によってエアフローダクト ｌを介して、駆動されるエアフロー３を電離するためのコロナ放電装置を概略的 に示す。このコロナ放電装置は、ダクトＩに横断して延びるネット、またはグリ ッドの形であるターゲット電極Ｍを含み、かつさらにダクト１において中央に、 かつ軸方向に延びる吸引チャネル、または吸引バイブ４を囲むワイヤ状のリング 形状のコロナ電極Ｋを含む。ターゲット電極Ｍの方に面するチャネル４の端部は 、閉じられており、かつその代わりに、チャネルの円筒壁には、その上にコロナ 電極Ｋが延びる複数個の開口４ａが設けられる。前述に説明された態様で、吸引 チャネル４は、開口４ａを介してエアフロー８を得るように、コロナ電極に上の コロナ放電によって発生させられる有害な物質の除去のためのリング形状の付加 的な電極Ｅを含む。これらの有害な物質は、吸引チャネル４の下流開口端部に装 着されるカーボンフィルタ９によって、エアフロー８から抽出される。エアフロ ーに現われるエアロゾル汚染物質は、コロナ電極Ｋからターゲット電極Ｍへ移動 するイオンによって荷電されるであろうし、かつこの結果、電荷は前記電極の間 で優勢である電界によって再びターゲット電極Ｍに、つまり、エアフローの方向 に抗して駆動されるであろうし、かつターゲット電極Ｍに析出するであろう。こ の結果、同時にコロナ電極装置を汚さないようにしながらエアフローを浄化する 。

図８は、イオンウィンドウによって動作し、かつこの場合は、コロナ電極が異な る構成を有するが図４を参照して前述に説明された装置に類似する構造のもので ある、空気移送装置を概略的に、かつ断面で示す。図８の実施例の場合、コロナ 電極には、電気的に絶縁するホルダＩ３によって支えられる薄いワイヤのループ の形である。それ自体が現実のコロナ素子として機能するリング形状のループは 、吸引チャネル４の開口端部４ａの上流の、ある距離に位置される。図８に示さ れる装置の他の点に関しては、本質的に図４に示された装置と同じ構成、および 同じやり方を有する。重要な利点は、コロナ電極Ｋが図８に示された態様で構成 され、かつ配置されたとき設けられるということが理解された。１つの利点は、 コロナ電極Ｋが吸引チャネル４の壁と直接接触していないということであり、そ の壁は空中の汚染物質によって汚されるかもしれないし、コロナ電極がそのよう な汚された壁と直接接触すれば困難を伴い得る。

図８の装置のコロナ電極Ｋを支える電気的に絶縁されたホルダ１３はあるいは、 他の方向、つまり、装置の入口開口１ａを介して延びて方向付けられてもよいと いうことが理解されるであろう。さらに、リング形状のコロナ電極には、各々は 単独で前記リングの周囲の一部分に延びるが、−緒に完全なリングを形成する複 数個のワイヤ状の素子を含む。非常に精巧なワイヤで作られたコロナ電極Ｋに必 要な機械的な安定を達成するためには、この電極構成が必要であるかもしれない 。また、図８に示される構成を有するコロナ電極■（は、たとえば図２．６およ び７に示された実施例によって前に説明された多数の発明の実施例によって用い られ辱るということがさらに理解されるであろう。

この発明は、最も広範囲にわたる種々の設計のコロナ放電装置によって適用され 、かつ多くの異なる目的のために意図される得るということが前述から理解され るであろう。

適用可能なコロナ放電装置において所望の結果を得るために、全コロナ電流の力 およびその分布を、それぞれ主ターゲット電極および付加的な電極上に、かつま たコロナ電極に関して主ターゲット電極および付加的な電極上の電位を試行錯誤 で適合させることは比較的簡単である。有害な物質を除去するために用いられる コロナ電極から付加的な電極へのコロナ電流は多くの場合、コロナ電極から主タ ーゲット電極へのコロナ電流と同じくらい大きく、またはある解された。このよ うに、コロナ電極からの全コロナ電流は常により大きく、かつ多くの場合、この 発明が適用されていないときの場合よりも２倍大きいか、またはさらに大きいで あろう。前述されたように、これはコロナ放電によって発生させられる有害な物 質の量の増加を結果として生じるであろうが、これらの有害な物質がこの発明の 装置によって有効に除去され、かつ無害にされるので、有害な物質の生成におけ る増加は不利点を伴わないであろう。

コロナ電極の付近から吸引チャネルへ有害な物質を除去するために用いられ、コ ロナ電極から付加的な電極へのこの発明によって発生させられるエアフローは、 必要なときまた、吸引チャネルに接続される機械的な空気移送手段、たとえばフ ァン、またはエアポンプによって援助さねてもよい。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＳＥ　８９１００６９０ ’ｒｈｆｉｍＩＩ＋ｗ＋Ｉ１ｗ＋＋＋１ｗｐｅｌ−Ｉ−−ｙ−−１−一１１１− 一＋ｍｇ＋１＋ｋｐｍ＋’ｅｌｄ−Ｃ−−イア＋＋ｒｎｒａ＝{ｍｅｋ＊ｗ、＋ ＋ｒｍｉ＋ｗｄ−軸マ−ｓｌｉｅ−ｓ１ｗ＋＋ｒｈ＋＋〒＋ｎ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つのコロナ電極（Ｋ）と、少なくとも１つのターゲット電極（ Ｍ）と、前記コロナ電極と前記ターゲット電極との間に接続され、かつコロナ電 極からターゲット電極へ移動する空気イオンの生成を結果として生じるであろう 、コロナ放電をコロナ電極上に生じるような電圧を有する直流電圧源（２）とを 含む種類のコロナ放電装置におけるコロナ放電によって発生される有害なガス状 物質を除去するための装置における改良であって、前記装置は、コロナ電極（Ｋ ）とターゲット電極（Ｍ）とを含む空間（１）に関して制限され、かつコロナ電 極（Ｋ）のすぐ近辺に位置される前記空間（１）からのインフロー開口（４ａ） を有する吸引チャネル（４）を含み、かつそのチャネル（４）は、前記物質を無 害にし、または前記装置から前記有害な物質を退避させるために、装置（９）へ 有害な物質を導通させるように動作し、前記装置は、コロナ電極（Ｋ）の電位に 関して、ターゲット電極（Ｍ）の電位と同じ極性を有する直流電位に接続され、 かつ前記吸引チャネル（４）、または前記開口に隣接する位置に装着される少な くとも１つの付加的な電極（Ｅ）を含み、そのためイオン電流がコロナ電極（Ｋ ）から付加的な電極（Ｅ）に流れ、かつコロナ電極（Ｋ）を通過し、かつ前記チ ャネル開口（４ａ）を介して吸引チャネル（４）へのエアフロー（８）を起こす ことを特徴とする、装置における改良。
2. ２．吸引チャネルに装着される装置（９）は、前記エアフローによって搬送され た有害な物質を吸着／吸収できる材料を含むフィルタ素子（９）を含むことを特 徴とする、請求項１記載の改良。
3. ３．吸引チャネル（４）は、有害な物質が安全に開放され得る環境、たとえば外 部大気と連通することを特徴とする、請求項１記載の改良。
4. ４．コロナ電極（Ｋ）は、吸引チャネル（４）の前記開口（４ａ）を横切って延 びる１つ、またはそれ以上のワイヤ伏の電極素子を含むことを特徴とする、請求 項１−３のいずれかに記載の改良。
5. ５．コロナ電極（Ｋ）は、前記開口の面と実質的に平行である面において、前記 開口からのわずかな距離に、吸引チャネル開口（４ａ）と対向して位置決めされ る薄いワイヤリングを含むことを特徴とする、請求項１−３のいずれかに記載の 改良。
6. ６．コロナ電極（Ｋ）の最も近くに位置される吸引チャネル（４）の部分は、開 口端部（４ａ）が設けられるパイプの形であることを特徴とする、請求項１−５ のいずれかに記載の改良。
7. ７．コロナ電極（Ｋ）の最も近くに位置される吸引チャネル（４）の部分は、閉 じられた端部を有するかつその円筒壁には１つ、またはそれ以上の開口（４ａ） が設けられる管の形を有することによって、かつコロナ電極（Ｋ）は前記開口う 横切って延びることを特徴とする、請求項１−３のいずれかに記載の改良。
8. ８．開口（４ａ）の最も近くに位置される吸引チャネル壁の部分（４ｃ）は、少 なくともわずかに電気的に導通し、かつ付加的な電極（Ｅ）として、コロナ電極 （Ｋ）に関して同じ極性の電位に接続されることによって特徴付けられる、請求 項１−７のいずれかに記載の改良。
9. ９．フィルタ素子（９）はまた、付加的な電極（Ｅ）を形成することを特徴とす る、請求項２記載の改良。
10. １０．コロナ電極（Ｋ）およびターゲット電極（Ｍ）はそれぞれ、直流源（２ａ ）の正極、および負極に接続され、かつ電圧源はアースされた中間のタップポイ ントを有し、付加的な電極（Ｅ）が大きい抵抗を介してアース電位に接続される ことを特徴とする、請求項１−９のいずれかに記載の改良。
11. １１．前記抵抗は、その壁が少なくとも部分的に電気的に導通し、かつアースさ れる気密チャンバ（６）と、チャンバ（６）内に位置され、かつ付加的な電極（ Ｅ）に接続される含まれたコロナ電極（７）とを含む。コロナ放電装置によって 形成されることを特徴とする、請求項１０記載の改良。
12. １２．前記チャンバ（６）は円筒状であり、かつ導通性の、アースされた円筒壁 、および電気的に絶縁された端部壁を有することによって、かつ含まれたコロナ 電極（７）はチャンバ内で軸方向に配置されるワイヤ状の電極を含むことを特徴 とする、請求項１１記載の改良。