JPWO2007013182A1 - ハンディタイプイオナイザ - Google Patents

Abstract

発生したイオンを効率的に照射するとともに小型構造も実現するハンディタイプイオナイザを提供する。放電電極１０９の中心軸と、ノズル体１０２の回転体の中心軸と、が鋭角状の交差角αを持って傾斜するように、放電電極１０９が配置され、さらに、この放電電極１０９の先端が噴射部１１０から噴射されるエアの噴射流路近傍に位置するようなガンタイプのハンディタイプイオナイザとした。

Description

本発明は、コロナ放電により発生させたプラスイオンおよび／またはマイナスイオンを局所的に噴射するためのハンディタイプイオナイザに関するものである。

従来技術のハンディタイプイオナイザはコロナ放電式であってペンタイプやガンタイプのイオナイザであり、さらに針状の放電電極に印加する高電圧に直流高電圧を使用する直流方式イオナイザと、交流高電圧を使用する交流方式イオナイザと、に大別される。
直流方式イオナイザでは、針状の放電電極に高電圧を印加して空気からプラスイオンまたはマイナスイオンを発生させ、帯電している被除電対象にプラスイオンまたはマイナスイオンを噴射して除電する、というものである。
交流方式イオナイザでは、放電電極に交流の高電圧を印加して空気からプラスイオンとマイナスイオンと（以下、プラスイオンとマイナスイオンとを総称するとき単にイオンという）を交互に発生させ、帯電している被除電対象にこのイオンを噴射して除電する、というものである。
また、このようなハンディタイプイオナイザの従来技術として、例えば特開２０００−３１１７９７号公報，特開２００３−２４８３０号公報が開示されている。
これら特許文献ではいずれもガンタイプのイオナイザが開示されている。
これらのようなハンディタイプイオナイザでは、針状電極の周囲をエアが流れるようにして、生成したイオンを確実に外部へ噴射させたいという要請があった。しかしながら、針状電極を支持する構造とエア噴射構造とはいずれも小さくない機械構成であり、針状電極の周囲をエアが流れる構成は困難であった。
例えば特開２０００−３１１７９７号公報の図８で示すように、針状電極を支持する構造とエア噴射構造とをそれぞれ離れた箇所に設置して、発生したイオンに対して下側からエアで一端上側へ吹き付けた上でノズルまで噴射させるようにしたり、また、特開２００３−２４８３０号公報の図１で示すように、発生したイオンをベンチュリ効果により下側へ吸引した上でノズルまで噴射させるようにしたりしていた。
しかしながら、特開２０００−３１１７９７号公報の構成では、針状電極の軸方向の先にノズルの孔を配置し、エア噴出方向は針状電極の軸方向と略直角であってノズルの上側の壁面に噴射されるようになっており、発生したイオンの多くはノズル壁面の対電極（対向電極）へ吹き付けられて吸収される事態が予想され、性能が良好でないという問題があった。
また、特開２００３−２４８３０号公報の構成でも、針状電極の軸方向とエア噴射方向と略平行にしたため、ベンチュリ効果によりエアを吸引させる構成を採用している。この場合針状電極の軸方向へ一部イオンが噴射されて側壁に付着してしまうおそれがあり、イオン全部を確実に噴射することは困難であった。
このようにハンディタイプイオナイザでは、エアの噴射流路上にイオンが噴射できないため、イオンが本体内に残留して、イオンが効率的に放出できないおそれがあった。
特にペンタイプのハンディタイプイオナイザでは、筐体構造・カバー構造は小型化が求められており、このような機械的な制約を満たしつつ、効率的に噴射できるような構造が必要とされていた。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発生したイオンを効率的に噴射するとともに小型構造も実現するハンディタイプイオナイザを提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に係るハンディタイプイオナイザは、
尖端に孔が設けられた回転体を含むノズル体と、
ノズル体内に配置され、ノズル体内にエアを噴射する噴射部と、
ノズル体内に配置されてイオンを発生させる針状の放電電極と、
放電電極に接続される電源回路部と、
噴射部に接続されるエア回路部と、
電源回路部およびエア回路部が収納される本体と、
を備え、本体とノズル体とを連結してなるハンディタイプイオナイザであって、
放電電極の中心軸と、ノズル体の回転体の中心軸と、が鋭角状に傾斜するように、放電電極が配置されることを特徴とする。
また、請求項２に係るハンディタイプイオナイザは、
請求項１記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
前記放電電極の先端は、前記噴射部から噴射されるエアの噴射流路近傍に位置することを特徴とする。
また、請求項３に係るハンディタイプイオナイザは、
請求項２記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
前記ノズル体は樹脂により形成され、このノズル体の外側に筒状の対向電極が設けられるとともに、前記放電電極の先端がノズル体を介して対向電極の近傍に位置することを特徴とする。
また、請求項４に係るハンディタイプイオナイザは、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
前記電源回路部は、外部から供給される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、交流電圧を昇圧してなる高圧交流電圧を放電電極に印加する昇圧回路と、を備えることを特徴とする。
また、請求項５に係るハンディタイプイオナイザは、
請求項４記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
前記インバータの入力側を流れる直流電流に比例した検出信号を出力するイオン発生量検出回路と、
検出信号に応じて出力を行う表示部と、
を備えることを特徴とする。
以上のような本発明によれば、発生したイオンを効率的に噴射するとともに小型構造も実現するハンディタイプイオナイザを提供することができる。

Ｆｉｇ．１は、ペンタイプイオナイザの外観図である。
Ｆｉｇ．２は、ペンタイプイオナイザ先端の上断面図である。
Ｆｉｇ．３は、ペンタイプイオナイザ先端の横断面図である。
Ｆｉｇ．４は、ペンタイプイオナイザの電気回路部ブロック図である。
Ｆｉｇ．５は、ペンタイプイオナイザのエア回路部ブロック図である。
Ｆｉｇ．６は、ノズル体内での挙動を説明する説明図である。

本発明を実施するための最良の形態について、図に沿って説明する。ハンディタイプイオナイザのうち、説明の具体化のため、特に交流式のペンタイプイオナイザについて説明する。Ｆｉｇ．１はペンタイプイオナイザの外観図である。Ｆｉｇ．２はペンタイプイオナイザ先端の上断面図である。Ｆｉｇ．３はペンタイプイオナイザ先端の横断面図である。Ｆｉｇ．４はペンタイプイオナイザの電気回路部ブロック図である。Ｆｉｇ．５はペンタイプイオナイザのエア回路部ブロック図である。
ペンタイプイオナイザ１００は、Ｆｉｇ．１で示すように、本体１０１、ノズル体１０２、スイッチ１０３、表示部１０４、エア導入部１０５、チューブ１０６、電線１０７、対向電極１０８を備えている。
本体１０１は、横長でバー状に形成されている。この内部には電気回路部やエア回路部が収納されている。これら電気回路部やエア回路部については後述する。
ノズル体１０２は、Ｆｉｇ．２で示すように、三角錐状の回転体を含み、その回転体尖端にエアを噴出する孔１０２ａが形成されている。このノズル体１０２は、樹脂により形成される。なお、樹脂として特にテフロン（登録商標）が採用される。理由については後述する。
スイッチ１０３は、プラスイオンまたはマイナスイオン（以下イオンという）を噴射するときに押下されるＯＮ／ＯＦＦボタンである。
表示部１０４は、イオンの噴射量に応じて出力を行う。本形態ではＬＥＤであり、点灯の有無により噴射されているか否かを表示する。
エア導入部１０５は、内外のエアチューブと連結させるためのコネクタである。
チューブ１０６は、一端がエア導入部１０５と連結されており、他端は図示しないが、駆動部本体（図示せず）の送風部（図示せず）に連結される。
電線１０７は、一端が本体１０１内に引き込まれ、他端が駆動部本体の電源部（図示せず）に接続される。
対向電極１０８は、ノズル体１０２の外部に配置される円筒状の電極である。
続いて、ペンタイプイオナイザ１００の内部構成について説明する。
ペンタイプイオナイザ１００は、Ｆｉｇ．２，Ｆｉｇ．３で示すようにノズル体１０２の中に放電電極１０９および噴射部１１０が配置されている。
放電電極１０９は、先端が針状の電極であってノズル体１０２内に配置され、ノズル体１０２内にイオンを噴射する。
噴射部１１０は、ノズル体１０２内に配置され、ノズル体１０２内にエアを噴射する。
ノズル体１０２の内部は、上から見た場合、Ｆｉｇ．２で示すように、ノズル体１０２の中心軸方向、噴射部１１０の噴射方向、および、放電電極１０９の中心軸方向は、一致している。
しかしながら、Ｆｉｇ．３で示すように横方向から見た場合、放電電極１０９および噴射部１１０は、特徴的な構造を有している。すなわち、放電電極１０９の中心軸はノズル体１０２の回転体の中心軸に対して鋭角状の交差角αを持って傾斜するように配置される。この場合放電電極１０９の先端は噴射部１１０から噴射されるエアの噴射流路上に位置すれば良く、このような条件を満たすように交差角αが決定される。さらに、この放電電極１０９の先端は、ノズル体１０２の外部に設けられた円筒状の対向電極１０８の近傍（好ましくは対向電極１０８の筒内である内部領域）に位置している。この際、対向電極１０８と放電電極１０９の先端とが直接的に対向した場合、イオンの放出量が過剰になるため、対向電極１０８と放電電極１０９の先端との間には、樹脂製であるノズル体１０２を介在させている。なお、先に説明したようにノズル体１０２にイオンが到達しても劣化等が生じ難いような樹脂として、テフロン（登録商標）を採用しており、耐用年数を向上させている。
続いて、本体１０９の内部に設けられる電源回路部について説明する。電源回路部はＦｉｇ．４で示すように、昇圧回路１１１と、インバータ１１２と、イオン発生量検出回路１１３と、を内蔵している。
また、スイッチ１０３は電線１０７のＯＮ／ＯＦＦ選択線１０７ａを介して駆動部本体の送風部や電源部と接続される。
対向電極１０８も電線１０７のＧＮＤ線１０７ｂを介して駆動部本体の電源部と接続される。
放電電極１０９も昇圧回路１１１と電気的に接続され、さらにインバータ１１２もＤＣ電源供給線１０７ｃを介して駆動部本体の電源部と接続される。
続いて本体１０９の内部に設けられるエア回路部について説明する。エア回路部はＦｉｇ．５で示すように、エアチューブ１１４を備え、このエアチューブ１１４の一端が噴射部１１０と接続され、また、エアチューブ１１４の他端がエア導入部１０５と接続されている。なお、本明細書中でエアとは大気中の空気に加え、さらに塵埃等がフィルタにより除去された洗浄なエアや、アルゴン等の希ガスなど除電・除塵に利用できる気体を含める概念である。
続いて、ペンタイプイオナイザ１００の動作について説明する。
スイッチ１０３を押下すると駆動部本体の送風部や電源部がＯＮ信号を受信し、送風部と電源部とが駆動開始する。送風部はエアを送風し、また、電源部が直流電圧を電源として供給する。
エアは、Ｆｉｇ．５で示すように、チューブ１０６、エア導入部１０５、エアチューブ１１４を介して噴射部１１０へ到達する。噴射部１１０はエアを噴射する。
また、直流電圧はイオン発生量検出回路１１３に印加される。イオン発生量検出回路１１３は、このうちの一部の直流電流を検出する。イオン放出時は電流が流れるため、流れる直流電流に比例した検出信号を出力することができる。イオン発生量検出回路１１３から出力された検出信号は、表示部１０４に入力されてイオンが発生していることを表示する。なお、本形態では表示部１０４にＬＥＤを使用しているため、検出信号としてそのまま直流電流をＬＥＤに供給すれば良い。ＬＥＤは点灯してイオンが生成していることを確認できる。
直流電圧はインバータ１１２へ入力される。インバータ１１２は直流電圧を交流電圧に変換して昇圧回路１１１へ出力する。
昇圧回路１１１は、交流電圧を昇圧して高圧交流電圧を生成し、この高圧交流電圧を放電電極１０９に印加する。ノズル体１０２を介して配置されるグランド電位の対向電極１０８と、この放電電極１０９と、の間に高電圧により電界が形成され、プラスイオンとマイナスイオンとが１本の放電電極１０９の近傍で交互に発生する。
ノズル１０２内での挙動は以下のようになる。
Ｆｉｇ．６に示すように、放電電極１０９の先端でプラスイオンとマイナスイオンとが生成する。この先端は、噴射部１１０からのエアの噴射流路の近傍（好ましくは噴射流路の上）にあり、生成したプラスイオンとマイナスイオンとが再結合する前にエアが噴射され、ノズル体１０２の孔１０２ａから遠方へ放射させることができる。
このような本形態によれば、孔１０２ａからプラスイオンとマイナスイオンとが交互に噴射され、除電対象表面に帯電している正負静電気を中和することで除電する。また、正負静電気を中和して塵埃を除去しやすくなっており、除塵用途として用いることも可能である。
また、本形態によれば、プラスイオンとマイナスイオンとが偏りなく存在するため、除電対象の近くでイオンを生成しても逆帯電（同一極性のイオンを同一箇所に集中して噴射してそのイオンが除電対象に帯電すること）が発生しにくい。
また、除電対象からプラスイオンとマイナスイオンとが反射してもノズル体１０２の外側に配置された対向電極１０９が吸収するため、ノズル体１０２にプラスイオンとマイナスイオンとが付着して部分的に帯電するという事態はなくなり、安全上より好ましい。
また、駆動部本体の電源部から比較的低電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）を電線１０７のＤＣ電源供給線１０７ｃを介して入力し、本体１０１内の電源回路部で高圧にする構成を採用しており、ＤＣ電源供給線１０７ｃの近傍にあるＯＮ／ＯＦＦ選択線１０７ａやＧＮＤ線１０７ｂに影響するノイズが発生したり、逆にＤＣ電源供給線１０７ｃにノイズが重畳する、というおそれを低減している。
さらに、ＤＣ電源供給線１０７ｃでは比較的低圧（例えばＤＣ２４Ｖ）の直流の電力信号であるため、感電等のおそれも低減している。
さらに、放電電極１０９を傾斜させたため、針状電極を支持する構造とエア噴射構造とを並置することが可能となり、装置の小型化に寄与する。
以上説明した本形態では交流式であるものとして説明したが、放電電極１０９にプラスの高電圧を印加してプラスイオンを生成するプラス直流式、または、放電電極１０９にマイナスの高電圧を印加してマイナスイオンを生成するマイナス直流式、の何れかであっても良い。この場合電源回路部は、プラスの高電圧を生成する回路となる。
また、本形態ではペンタイプのハンディタイプイオナイザについて限定して説明したが、ペンタイプに限定する主旨ではなく、ガンタイプのハンディタイプイオナイザに適用して良い。このようなガンタイプのハンディタイプイオナイザであっても先に説明した発明の効果を奏し得るものである。

Claims (5)

1. 尖端に孔が設けられた回転体を含むノズル体と、
   ノズル体内に配置され、ノズル体内にエアを噴射する噴射部と、
   ノズル体内に配置されてイオンを発生させる針状の放電電極と、
   放電電極に接続される電源回路部と、
   噴射部に接続されるエア回路部と、
   電源回路部およびエア回路部が収納される本体と、
   を備え、本体とノズル体とを連結してなるハンディタイプイオナイザであって、
   放電電極の中心軸と、ノズル体の回転体の中心軸と、が鋭角状に傾斜するように、放電電極が配置されることを特徴とするハンディタイプイオナイザ。
2. 請求項１記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
   前記放電電極の先端は、前記噴射部から噴射されるエアの噴射流路近傍に位置することを特徴とするハンディタイプイオナイザ。
3. 請求項２記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
   前記ノズル体は樹脂により形成され、このノズル体の外側に筒状の対向電極が設けられるとともに、前記放電電極の先端がノズル体を介して対向電極の近傍に位置することを特徴とするハンディタイプイオナイザ。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
   前記電源回路部は、外部から供給される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、交流電圧を昇圧してなる高圧交流電圧を放電電極に印加する昇圧回路と、を備えることを特徴とするハンディタイプイオナイザ。
5. 請求項４記載のハンディタイプイオナイザにおいて、
   前記インバータの入力側を流れる直流電流に比例した検出信号を出力するイオン発生量検出回路と、
   検出信号に応じて出力を行う表示部と、
   を備えることを特徴とするハンディタイプイオナイザ。

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