JPS6125649A

JPS6125649A - イオン風起風装置

Info

Publication number: JPS6125649A
Application number: JP14778784A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Noguchi; 野口　浩樹; Akira Fukami; 深見　彰; Tadashi Hattori; 正服部; Kazuhiko Miura; 和彦三浦; Nobuyoshi Sakakibara; 伸義榊原
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1984-07-16
Filing date: 1984-07-16
Publication date: 1986-02-04
Also published as: JPH0459940B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、空気清浄器の逆風手段として有効なイオン風
を利用したイオン風起風装置。

（従来技術）従来、放電電極である第１電極体とそれに対向するよう
に配置された対向電極である第２電極体との間に高電圧
を印加すると、第１電極体から第２電極体に向けてコロ
ナ放電が生じ、イオン風か発生することが知られている
。

すなわち、コロナ放電によって第１電極体近傍の空気は
イオン化され、このイオンは正電力によって第２電極体
に向って運動する。この運動の過程で多数の中性分子を
はじき飛ばし、分子の流れ、すなわち風となって誘起さ
れるものである。このイオン風は毎秒数メータの風速が
得られ、使い方によっては十分な風量を得ることが可能
である。

さらに、コロナ放電の際に、空気中の塵埃もイオン化さ
れ、この塵埃を第２電極体上に集塵する正電式集塵器の
機能をも有する。

そこでこのイオン風が利用できれば、送風部と集塵部が
一体となり、ファンとモータを有する送風器を使用せず
に済み、空気清浄器の小型、軽量化が可能である。また
可動部が無く、ダクトも自由に設定できるために、空気
清浄器に使用した場合、形状の般社自由度が大きくなり
、薄型の物も容易に設計できる。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、本発明者等らが、イオン風式空気清浄器を乗
用車用等に取り付ける小型の空気清浄器等に通用するた
めに詳しい研究を進めたところ、イオン風発生部分も小
さくする必要があり、放電電極である前記第１電極体（
数１０μｍの金属ワイヤー等）と、絶縁物等で構成され
た、ダクト等の壁との間隔も十分に取ことが出来ないと
いうことを確認した。この様なイオン風発生部では、従
来、前記第１電極体の近傍で発生したイオンのうち、第
２電極体と反対の電極を持ったイオンが第２電極体へ引
張られ、イオン風を発生し、第２電極体へ電荷を与える
。一方、前記イオンと反対の極性を持ったイオンは、前
記第１電極体へ電荷を与え、電源を含めて、電気回路を
構成する事になる。しかし、上述のように第１電極体と
壁との距離が近いと第１電極体へ電荷を与えるべきイオ
ンが、壁、（容量的にはアース電位）向って、移動する
様になることを本発明等は発見した。この時、移動する
方向は、前記第２電極体と同じ極性を持つために、第２
電極体とは反対の方向、すなわち、イオン風の流れとは
逆の方向に移動する様になる。

一方、第２電極体の方向に引張られていたイオンも壁の
方向へ移動することになる。従って、以上の事よりこの
壁近傍では、イオンの流れは、第２電極体の方向のみな
らず、反対の方向にも流れる事となり、イオン風の流れ
が阻害されることになり、最悪の場合には、逆流現像が
発生する事もある。

そこで、本発明は、放電電極近傍でのイオン風の乱れを
なくし、イオン風式空気清浄器等の起風手段として有効
な小型でコンパクトなイオン風起風装置を提供するため
になされたものである。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明では、放電電極よ
り空気上流側に、放電電極とは逆極性の１°オン反発電
極を設け、放電電極と同極性のイオンを反発させるとい
う手段を採用する。

（実施例）第１図に本発明の第１実施例となる基本構成図を示す。

第１図において、１ａは、直径数十μの白金等のワイヤ
で構成された放電電極であり、樹脂等の絶縁体で構成さ
れたフレーム１の両端に接着等にて、固定されたステン
レス等の電極板１ｂに、ハンダ付等により、たるみない
様に一定間隔で複数本張られている。２ａは直径数百μ
（少なくとも放電電極１の１０倍程度）のすずメッキ銅
線等のワイヤで構成された対向電極であり、放電電極と
同様な方法で、フレーム２に固定されている。前記放電
電極のフレームｌと、対向電極のフレーム２は、樹脂等
の絶縁物で構成された、ダクトへ５の中に一定の放電間
隔を置いて設置する。さらに、前記放電電極のフレーム
１に対し、放電電極のフレーム２と反対側、つまり放電
電極１ａより空気上流側にイオン反発用電極４を設置す
る。このイオン反発用電極４は、ステンレス等の金属の
フレームで、内側の面画タリト５の内面と同一面内にな
る様に、前記放電電極１ａより空気上流側に一定の間隔
を置いて設置されている。

また、前記対向電極２ａ空気下流側、つまり、放電電極
１ａと反対側に集塵用電極用のフレーム３が設置され、
フレーム３には複数枚の電極板３ａ、３ｂより構成され
た集塵電極が取付けられている。

６は、イオン風発生用の高電圧電源で、−電極側を、対
向電極２ａに接続されており、＋１極側は前記放電電極
１ａに接続され、かつ、接地されている。また、７は集
塵電極用蓋、イオン反発用の電源であり、−電極側を前
記イオン反発用電極４に接続し、かつ、集塵電極用の一
方の電極板３ａに接続されている。また、ト電極側は、
前記放電電極１ａに接続され、かつ、設置されている。

さらに、集塵電極のもう一方の電極板３ｂは、接地され
ている。

以上のように構成されたイオン反発１橿、放電電極、対
向電極、集塵電極は、樹脂製ケース１０内に空気吸入口
１０Ａから空気吹出口１０Ｂに向って順次配設される。

第２図および第３図は、前記第１実施例の構成を利用し
た自動車用の空気清浄器である。本空気清浄器は、第２
図、第３図に示すように、樹脂製のケース１０を薄形偏
平に成形し、その内部に設けられたイオン風発生および
集塵部は電源部６を中心に前後対称な構造となっており
、自動車の天井に取り付ける様な構成としたものである
。第４図にその取付状態を示す。第４図かられかるよう
に、空気清浄器１０のケース１０は、自動車の前部座席
口と後部座席１３の間、つまり車室内中央付近の天井１
４に取付けられる。

この様に設置すれば、上昇した煙の濃い部分をすばやく
浄化できるので、清浄効果も大きく、しかも、薄形とな
るため、後方視野の妨害となる事もない。また、第４図
の様な位置に取り付ける場合、ファンを用いた時に最も
気になるファンの風切音もなく静かである。

空気清浄器のケースｌＯの空気吸入口１０Ａ。

１０Ｂは、第４図によく示すように、それぞれ前席側と
後席側に設けられており、空気吸込口１０Ａば、主に後
座席の車室内空気を吸込むようになっており、空気吸込
口１０Ｂは主に前席側の車室内空気を吸込むようになっ
ている。空気吸込口１０Ａ、ＩＯＢ内側には、空気上流
から下流に向かってイオン風起風装置であるイオン反発
様電極、放電電極、対向電極、および集塵機能を高めろ
集塵電極３ａ、’３ｂがそれぞれ電源６．７を間にはさ
んで配設されている。なお、集塵電極は取りはずし可能
に装着されている。

また、空気清浄器のケース１０の底面には、空気吹出口
１０ｃが開口しており、清浄化した空気を車室内に吹出
すようになっている。

上記イオン風発生部におけるイオン反発用電極４は、前
記放電電極１ａと前記対向電極２ａとの間隔と同程度か
、それ以上の間隔を前記放電電極との間に保った物であ
る。さらに、イオン反発用電極４に印加する電圧は、前
記放電電極と対向電極の電圧の中間の電圧を印加するが
、この放電に要する電圧の１／４〜１／２程度が適当で
あり、望ましくは、集塵用電界形成電圧と共用できる方
が良い。

次に、本第１実施例の作動について説明する。

第１図および第５図において放電電極１ａと対向電極２
ａの間に電ｉｓ６にて、高電圧（数ｋｖ〜数１０ｋＶ）
を付加すると、電極線径の違い（４０μと４００μりか
ら、不平等電界が前記両電極間に形成され、形状的に鋭
い４０μの放電電極１ａの周囲に電界が集中し、コロナ
放電が発生する。

このコロナ放電により、正負両極性のイオンが発生する
が、放電電極１ａと反対の極性を持つ負イオンの大半は
放電電極１ａに吸収されてしまい、同一の極性を持つ正
イオンだけが対向電極２ａに引きつけられていく。この
正イオンが、対向電極２ａに引きつけられていく過程で
、多数の中性ガス分子と衝突し、これら中性ガス分子に
運動エネルギーを与えて駆動させることにより、正イオ
ンと中性ガス分子の両方が、対向電極２ａに向って風を
発生させる。

また、空気中の塵埃は、前記コロナ放電によって発生し
たイオンによって帯電されるため、第１図、第２図に示
すよう、流れの後流側に集ｊｉｌ？Ｉｔ極３を設置すれ
ば、塵埃を集塵することができる。

この時、集塵用の電界形成電源には、電流がほとんど流
れないため、前記イオン反発用電源７と共用できる。従
って、塵埃は前記イオン風発生部で正イオンにより帯電
され、電源７により負極性に印加された電極３ａと、接
地された電ｉ３ｂとの間に形成された電界の中を通過す
る時に、塵埃と異極性の電極３の上に集塵される。

よって、車室内の汚れた空気は、第３図矢印ＤＩ、Ｄ２
に示すごと（吸入口１０Ａ、ＩＯＢから吸入され、集塵
電極３ａ、３ｂに集塵された後、清浄化された空気とな
って矢印で示すごとく吹出口１０Ｃから車室内に吹出さ
れる。ところが、放電電極１ａの周囲に発生した負イオ
ンの内、絶縁物て構成された壁付近の物は、接地されて
いる放電電極１ａに吸収されるだけでなく、壁（容量的
には接地と同じ）に向って移動する物も発生する。

この時負イオンは、対向電極２ａと同極性であるために
、放電電極１ａに対し、対向電極２ａとは反対側の壁に
向ってより多く移動し、逆流現象を発生しようとするが
、イオン反発用電極４の電極が負・イオンと同極性であ
るため、壁付近の負イオンも放電電極１ａに吸収される
。この様にして、イオン反発電極４の無い場合に必要な
逆流現象の大きな要因である放電電極の空気上流側への
負イオンの移動が無くなるためにより多くのイオン風を
発生させることができる。第６図および第７図は、前記
イオン反発電極を用いた実験結果の一例である。その原
理図である第７図において、放電電ｔｉｌａと対向電ｔ
ｆｉ２ａとの間隔β１は１０ｍｍ。

放　電電極ピッチＡ＋２は１０ｍｍ、対向電極ピッチ２
３は５ｍｍで、放電電極と対向電極が、各々１：２の千
鳥状に配置されている。また、イオン反発電極４は、ダ
クト内面に露出した中５ｍｍの金属帯であり、前記放電
電極１ａと、イオン反発電極４の放電電極側の端部まで
の間隔Ｅ４が１１ｍｍと設定されている。

以上の様な構成で、放電電極ｌａと対向電極２ａの間に
Ｖ、イオン反発電極に■２の電圧を印加した時の風速の
変化を示したものが第６図である。

図−６（ｂ）の様にこの第６図に示されるようにイオン
反発電極が無い場合、すなわちＶ２＝Ｏ（ｋＶ〕に比べ
、イオン反発電極４に：Ｖ２＝２．５　（ｋＶ〕を印加
した場合が、同し■１に対し、風速が向上していること
が解る。

また、この時イオン反発電極４は対向電極２ａと比べ、
放電電極１ａとの間隔も大きく、また、その間に印加さ
れる電圧も小さい事により、放電電極１ａの周囲に発生
したコロナ放電による正イオンを到達せず、また負イオ
ンは反発するだけであるので、電源７にはほとんど電流
が流れない。

従って、電源７は集塵用電源と共用できる。

次に、本発明の第２実施例を示す。本実施例では、イオ
ン反発電極４として、金属の薄いフィルム４０（アルミ
消散１０μ程度）を放電電極１ａの上流側（放電電極１
ａに対し、対向電極２ａと反対側）ダクト５の内面に、
放電電極１ａより一定の間隔を開けて接着等により貼り
付りた物である。他の構成、構造は、第１実施例に同し
。

また、本実施例では、金属フィルムを使用しているか、
同様なすＪ果を示す方法として、銀あるいはカーボン等
を使用した導電性塗料を同様な位置に塗布しても良い。

作用効果は、第１実施例に同しである。

第８図に本発明の第３実施例を示す。第３実施例では、
イオン反発電極として金網４ｏを使用している。このと
き、金網４０は、放電電極１ｄと、対向電極２ａとの間
の距離よりも大きな距離を放電電極１ａとの間に設定す
るか、または、電源６にって印加される電圧よりも、電
源７によって印加される電圧を小さくするか、あるいは
、前記距離を大きく、かつ、電圧も小さくする等の方法
により、放電電極１ａより、イオン反発電極４に向って
、コロナ放電が発生しない様にした物である。

また、本例では金網を用いているか、金網の代わりに、
第８図に示す対向電極２ａの様な、丸棒、あるいは、集
塵電極３ａの様な板を接地しても良い。作用効果は、第
１実施例に同しであるが、本実施例の様、金網をイオン
風上流側に設置することにより、プレフィルタとして利
用し、糸くず等の比較的大きなごみ等を取り、イオン風
発生部での阻害等を防止する事できる。

第９図に本発明の第４実施例を示す。オゾン発生を低く
するためにプラス放電をおこなう事は、前にも述べたが
、本実施例では同じプラス放電でも第１実施例と異なり
、放電型Ｆ！ｉｌａを半極とし、対向電極２ａ−極とし
、かつ、接地する放電形式とした。この時、イオン反発
電極４を接地に接続ずことを特徴とする。また、本実施
例では、電源７は、築塵様の電界形成用としてのみ使用
される。

作用効果は、第１実施例と同じである。また、本実施例
でも第２．３実施例と同じ電極が使用できるのは言うま
でもない。特に、本実施例では、イオン反発電極として
、第３実施例の様な金網を使用すれば、金網を接地する
事で外部からの侵入に対してより安全な構成とすること
ができる。

以上の実施例は、全て放電電極を高圧電源の正極に接続
したものであるが、もちろん負極に接続してもよいこと
はいうまでもない。ただし、その場合、オゾンの発生量
が増えるため、放？ｌｉ電極を加熱するなどのオゾンを
除去する処理を施すことが好ましい。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によれば、放電電極より空気
上流側に放電電極とは逆極性のイオン反発電極設けるた
め、放電電極で発生した放電電極と同極性のイオンは、
放電電極より空気上ｆＬ側に移動してもイオン反発電極
によって再び放電電極の方へ反発され、放電電極に吸収
される。従って、放電電極より空気上流側での逆流が防
止されるため、放電電極とケース内壁との間隔が小さい
場合でも大きな風速が得られ、その結果イオン風起風装
置の小型化が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例を示し、第１図は本発明の第
１実施例のイオン風式空気清浄器の基本構成を示す概略
図、第２図は、天井取付型の自動車用空気清浄器の外観
図、第３図は、第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図
および第３図の空気清浄器を車室天井に取付りた状態を
示す概略構成図、第５図は本発明の原理を示す原理図、
第６図は本発明者等が行なった実験結果を示し、印加電
圧の変化に対する風速の変化を示し特性図、第７図は本
発明者等が行なった実験の構成図、第８図は本発明の第
３実施例の構成図、第９図は本発明の第４実施例の構成
図である。１・・・放電電極、２ａ・・・対向電極、３ａ、３ｂ・
・・集塵電極、４・・・イオン反発電極、６．７・・・
高電圧電源、１０・・・ケース、ＩＯＡ、１０１３・・
・空気吸込口、ＩＯＣ・・・空気吹出口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）通風路を形成するケース内にコロナ放電を誘起す
る放電電極、該放電電極に対向して設けられた対向電極
、および該両電極に高電圧を印加する高電圧電源を有し
、前記放電電極から対向電極に向ってイオン風を発生せ
しめるように構成されたイオン風起風装置において、前記放電電極より空気上流側に所定間隔を有して配列さ
れ、かつ前記放電電極に対して逆極性となるイオン反発
電極を具備することを特徴とするイオン風起風装置。
（２）前記放電電極は、前記高電圧電源の正極に接続さ
れて、かつ接地され、前記対向電極は前記高電圧電源の
負極に接続され、前記イオン反発電極は、前記対向電極
と同極性でかつ前記対向電極より低い電圧が印加されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオ
ン風起風装置。
（３）前記放電電極は、前記高電圧電源の正極に接続さ
れ、前記対向電極は前記高電圧電源の負極に接続され、
前記イオン反発電極は接地されていることを特徴とする
イオン風起風装置。
（４）前記イオン反発電極は、帯状の導電性部材である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１、２、３いずれか
１つ記載のイオン風起風装置。
（５）前記イオン反発電極は、網状の導電性部材である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１、２、３項いずれ
か１つ記載のイオン風起風装置。