JP2007157541A - イオン生成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で良好なイオンバランスを得ることができると共に、複数の放電針により安定して正及び負の空気イオンを生成できる小型で軽量なイオン生成装置を提供する。
【解決手段】導体からなる複数の放電針3を有する放電電極部と、放電針3に対向して設けられた導体からなる接地電極部4と、放電電極部に高周波高電圧を印加する高周波高電圧発生装置とを備える。前記高周波高電圧発生装置は、1つの発振回路7と、発振回路7に接続されて高周波高電圧をそれぞれ発生する複数の圧電セラミックス素子5とで構成され、前記放電電極部は、複数の圧電セラミック素子5のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子5に接続されて互いに絶縁された複数の部分放電電極部6から構成され、複数の放電針3を、部分放電電極部6と同数のグループに分類して、各グループの放電針3を各部分放電電極部6に備える。
【選択図】図1
【解決手段】導体からなる複数の放電針3を有する放電電極部と、放電針3に対向して設けられた導体からなる接地電極部4と、放電電極部に高周波高電圧を印加する高周波高電圧発生装置とを備える。前記高周波高電圧発生装置は、1つの発振回路7と、発振回路7に接続されて高周波高電圧をそれぞれ発生する複数の圧電セラミックス素子5とで構成され、前記放電電極部は、複数の圧電セラミック素子5のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子5に接続されて互いに絶縁された複数の部分放電電極部6から構成され、複数の放電針3を、部分放電電極部6と同数のグループに分類して、各グループの放電針3を各部分放電電極部6に備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、帯電体の静電気を中和して除電するのに適した正及び負の空気イオンを、空気中でコロナ放電を発生させて生成するイオン生成装置に関する。
従来、導電性の放電針を有する放電電極部と、該放電針に対向する導電性の接地電極部との間に高電圧を印加して、該放電針の先端で発生するコロナ放電により空気イオンを生成する、コロナ放電式のイオン生成装置が知られている。このようなイオン生成装置は、生成した空気イオンによって帯電体の電荷を中和することが可能であり、一般に、帯電体の静電気を除去する除電装置として使用される。このとき、正の電荷によって帯電している帯電体は、負の空気イオンにより中和、除電され、負の電荷によって帯電している帯電体は、正の空気イオンにより中和、除電される。
このようなイオン生成装置では、放電電極部に高電圧発生装置が接続され、放電針に直流或いは交流の高電圧が印加される。放電針に直流高電圧を印加する直流コロナ放電式のイオン生成装置では、印加される直流高電圧が正の場合には、放電針の先端で正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが生成され、放電針に印加される高電圧が負の場合には、放電針の先端で負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが生成される。よって、前記直流コロナ放電式のイオン生成装置において、帯電体の電荷が正、負のいずれであっても中和できるためには、正の直流高電圧が印加される正の放電針と、負の直流高電圧が印加される負の放電針とをそれぞれ備える必要がある。
さらに、前記直流コロナ放電式のイオン生成装置では、正及び負の空気イオンの生成量のバランス(イオンバランス)が取れていないと、帯電体の電荷を中和するために必要な極性の空気イオンが不足して、帯電体に電荷の残留が生じたり、過剰に生成された極性の空気イオンによって帯電体が帯電される逆帯電が生じることがある。よって、前記直流コロナ放電式のイオン生成装置では、正及び負の空気イオンの生成量を適切に制御してイオンバランスを取る必要がある。しかるに、このような制御のためには、例えばイオンの生成量を検知するセンサや信頼性の高い制御手段等が必要となり、装置の構成が複雑となるという不都合がある。
一方、放電針に交流高電圧(高周波高電圧)を印加する交流コロナ放電式のイオン生成装置では、印加される交流高電圧の正、負に応じて、放電針の先端で正、負のコロナ放電が交互に発生し、正、負の空気イオンが交互に生成される。このため、前記交流コロナ放電式のイオン生成装置では、前記直流コロナ放電式のイオン生成装置のように正の放電針と負の放電針とをそれぞれ備えることなく、帯電体の電荷が正、負のいずれであっても中和することができる。さらに、前記交流コロナ放電式のイオン生成装置では、例えば、過剰に生成された正の空気イオンが残留しても、その後に生成された負の空気イオンによって中和されるので、前記直流コロナ放電式のイオン生成装置に比して、正及び負の空気イオンの生成量の制御を行うことなく、良好なイオンバランスを得ることができる。前記交流コロナ放電式のイオン生成装置では、交流の高電圧発生装置として、一般に、信頼性の高い巻線トランスが用いられる。しかしながら、巻線トランスは大型で重量があるため、装置が大型で重量のあるものとなるという不都合がある。
これに対し、小型で軽量な交流の高電圧発生装置として、圧電セラミックス素子を数十kHzの高周波発振で振動させて高電圧出力を得る圧電トランスを用いたイオン生成装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。しかしながら、圧電セラミックス素子の高電圧出力は電流容量が小さいため、放電電極部が多数の放電針を有する場合には、コロナ放電を発生させるために十分な電流が各放電針に供給されず、コロナ放電の発生が不安定になるという不都合がある。
特開平8−88073号公報
本発明は、かかる不都合を解消して、簡単な構成で良好なイオンバランスを得ることができると共に、複数の放電針により安定して正及び負の空気イオンを生成できる小型で軽量なイオン生成装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明のイオン生成装置は、導体からなる複数の放電針を有する放電電極部と、該複数の放電針に対向して設けられた導体からなる接地電極部と、該放電電極部に高周波高電圧を印加する高周波高電圧発生装置とを備え、該高周波高電圧の印加により、該複数の放電針のそれぞれと該接地電極部との間で電界を形成し、該電界によって該複数の放電針の先端でそれぞれ発生するコロナ放電により正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、前記高周波高電圧発生装置は、1つの発振回路と、該発振回路に接続されて高周波高電圧をそれぞれ発生する複数の圧電セラミックス素子とで構成され、前記放電電極部は、前記複数の圧電セラミックス素子のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子に接続されて互いに絶縁された複数の部分放電電極部から構成され、前記複数の放電針を、該部分放電電極部と同数のグループに分類して、各グループの放電針を各部分放電電極部に備えたことを特徴とする。
前記本発明のイオン生成装置によれば、前記放電電極部は、互いに絶縁された複数の部分放電電極部から構成され、前記複数の放電針を該部分放電電極部と同数のグループに分類して、各グループの放電針を各部分放電電極部に備えている。そして、前記各部分放電電極部は、高周波高電圧をそれぞれ発生する前記複数の圧電セラミックス素子のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子に接続されている。これにより、複数の放電針が分散されて圧電セラミックス素子に接続されるので、1つの圧電セラミックス素子に接続される放電針の本数が低減される。従って、放電電極部が多数の放電針を有する場合でも、各放電針に十分な電流が供給されるので、コロナ放電が安定に発生し、正、負の空気イオンが安定して生成される。
なお、本発明によれば、前記高周波高電圧発生装置によって放電電極部に高周波高電圧が印加され、放電針の先端で正、負の空気イオンが交互に生成されるので、帯電体の電荷が正、負のいずれであっても中和することができると共に、良好なイオンバランスを得ることができる。このとき、前記高周波高電圧発生装置は、1つの発振回路と、該発振回路に接続されて高周波高電圧をそれぞれ発生する複数の圧電セラミックス素子とで構成されるので、本発明のイオン生成装置は、巻線トランスを用いた場合に比して、小型で軽量なものとなる。
また、本発明のイオン生成装置において、前記複数の圧電セラミックス素子を内部に収容すると共に、前記複数の部分放電電極部と前記接地電極部とを互いに絶縁して支持する筐体を備え、前記各部分放電電極部は、それぞれに対応する前記圧電セラミックス素子に前記筐体内で接続されていることが好ましい。
これによれば、前記筐体の内部に、前記複数の圧電セラミックス素子が収容されると共に、前記複数の部分放電電極部が支持されている。そして、前記複数の部分放電電極部は、それぞれ、対応する前記各圧電セラミックス素子に前記筐体内で接続されるので、圧電セラミックス素子と部分放電電極部とを接続する接続線(高圧線)が筐体の内部に収容される。このとき、仮に高圧線が外部に露出する場合には、絶縁対策等を取りつつ高圧線を配線する必要がある。これに対し、本発明によれば、部分放電電極部と圧電セラミックス素子とを接続する接続線(高圧線)が外部に露出するのを防止できる。従って、接続線の配線のための絶縁対策等の負担を軽減できる。
さらに、本発明のイオン生成装置において、前記筐体は、前記複数の圧電セラミックス素子に加えて、前記発振回路を内部に収容することが好ましい。
これによれば、前記発振回路が前記複数の圧電セラミックス素子と共に前記筐体の内部に収容されているので、装置をより省スペースなものにすることができると共に、発振回路と圧電セラミックス素子との接続線を短くして、発振回路と圧電セラミックス素子との間のノイズ要因を低減することができる。
さらに、本発明のイオン生成装置において、前記筐体内に、前記各部分放電電極部の放電針の先端でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体に搬送するための空気を送出するファンを備え、前記筐体には、前記ファンにより送出される空気を吹き出すための吹出口が設けられ、該吹出口に臨んで、前記各部分放電電極部の放電針が設けられることが好ましい。
これによれば、前記各部分放電電極部の放電針は、前記筐体の前記吹出口に臨んで設けられているので、前記ファンから送出される空気により、該放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンが帯電体へ速やかに搬送され、効率良く帯電体の除電が行われる。
また、本発明のイオン生成装置において、前記各部分放電電極部の放電針の先端でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体に搬送するための空気を噴出するエアーノズルをそれぞれ有する複数の筐体を備え、前記複数の筐体は、それぞれ、前記複数の圧電セラミックス素子のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子を内部に収容すると共に、該1つの圧電セラミックス素子に該筐体の内部で接続された前記部分放電電極部と、該部分放電電極部の放電針に対向して設けられた前記接地電極部とを互いに絶縁して支持し、前記各筐体に支持された前記部分放電電極部の放電針は、該各筐体の前記エアーノズルの内部に設けられることが好ましい。
これによれば、前記各筐体に支持された前記部分放電電極部の放電針は、該各筐体の前記エアーノズルの内部に設けられているので、該エアーノズルから噴出される空気により、該放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンが帯電体へ速やかに搬送され、効率良く帯電体の除電が行われる。さらに、前記複数の部分放電電極部は、それぞれ、対応する前記各圧電セラミックス素子に前記筐体内で接続されるので、圧電セラミックス素子と部分放電電極部とを接続する接続線(高圧線)が筐体の内部に収容される。このとき、仮に高圧線が外部に露出する場合には、絶縁対策等を取りつつ高圧線を配線する必要がある。これに対し、本発明によれば、部分放電電極部と圧電セラミックス素子とを接続する接続線(高圧線)が外部に露出するのを防止できる。従って、接続線の配線のための絶縁対策等の負担を軽減できる。
本発明の一実施形態を添付の図面を参照して説明する。まず、本発明の第1実施形態を、図1,2を参照して説明する。図1は、本実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図であり、図2は、図1のII−II線断面図である。
図1,2を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置1は、複数の放電針3を有する放電電極部と、複数の接地電極部4と、複数の圧電トランス素子5と、1つの発振回路7とを備えている。放電電極部は、複数の部分放電電極部6から構成されている。そして、放電電極部は、複数の放電針3を、部分放電電極部6と同数のグループに分類して、各グループの放電針3を各部分放電電極部6に備えている。
また、イオン生成装置1は、絶縁体からなる概略直方体形状の筐体2を備えている。圧電トランス素子5と発振回路7とは、筐体2に内蔵されている。また、複数の部分放電電極部6は筐体2の内部で互いに絶縁して筐体2によって支持され、接地電極部4は筐体2の外部で筐体2によって支持されている。なお、複数の圧電トランス素子5と、発振回路7とによって、放電電極部に高周波高電圧を印加する高周波高電圧発生装置が構成される。
また、部分放電電極部6と圧電トランス素子5とは同数であり、各部分放電電極部6には、これに対応する圧電トランス素子5が1つずつ対応付けられている。本実施形態においては、圧電トランス素子5と部分放電電極部6とは3つであり、接地電極部4は2つである場合を例として説明する。本実施形態においては、15本の放電針3を5本ずつ3つのグループに分類して、各グループの5本の放電針3を各部分放電電極部6に備えている。
3つの部分放電電極部6は、それぞれ、放電針3が配置される棒状の導体からなる放電針支持部材6aを備えている。放電針支持部材6aは、その軸心を筐体2の長手方向に向けて、等間隔に1列に配置されている。また、各放電針支持部材6aの長手方向には、それぞれ、5本の放電針3が等間隔に1列に配置されている。このとき、放電針支持部材6aと放電針3とは、全ての(15本の)放電針3が筐体2の長手方向に等間隔に1列に並ぶように配置される。
15本の放電針3は、それぞれ、導体からなり、その基端部が放電針支持部材6aに固定されている。そして、各放電針3は、軸心を筐体2の底面A(筐体2の長手方向に平行な面)に垂直な方向に向けて配置されている。このとき、各放電針3は、筐体2の底面Aを貫通し、その先端が筐体2の外部に露出するように配置される。
2つの接地電極部4は、それぞれ、棒状の導体からなり、放電針3の列の両脇に対向して配置されている。これらの接地電極部4は、全ての放電針3に対して共通の接地電極部である。このとき、筐体2の底面Aには、絶縁体により形成される各2つの支持部材8,9が、それぞれ筐体2の長手方向に対向して垂設されている。そして、2つの接地電極部4は、それぞれ、その一端が支持部材8に固定され、他端が支持部材9に固定されている。また、2つの接地電極部4は、それぞれ、支持部材9側の端部から導出された接続線15を介して接地されている。
発振回路7には、電源線10を介して図示しない直流電源から電源電圧が供給されている。また、発振回路7は、接地線11を介して接地されている。発振回路7の出力側は、接続線12を介して各圧電トランス素子5に接続されており、発振回路7で生成された高周波発振出力が、各圧電トランス素子5に入力される。発振回路7の高周波発振出力により、圧電トランス素子5の1次側(入力側)に電圧が印加されると、圧電トランス素子5の2次側(出力側)に昇圧された電圧が発生する。各圧電トランス素子5の出力側は、接続線(高圧線)14を介して、対応した各部分放電電極部6に接続されている。各部分放電電極部6には、各圧電トランス素子5で発生した高周波高電圧が印加される。
発振回路7は、その詳細の図示は省略するが、例えば、コイルとコンデンサとダイオードと抵抗とトランジスタとで構成され、電源電圧の印加によって、自励発振により高周波で発振する。また、圧電トランス素子(圧電セラミックス素子)5は、例えば、圧電セラミックスで形成された基板と、基板上に設けられた電極とで構成され、高周波電圧の印加によって圧電セラミックスを電気的に振動させ、圧電効果による機械的な共振振動を利用して電圧を昇圧する。圧電トランス素子5は、一般的に、巻線トランスに比して小型で軽量なものである。なお、発振回路7や圧電トランス素子5の構成は、公知の構成でよい。
次に、本実施形態のイオン生成装置1の作動(除電作動)について説明する。なお、図1に示したように、イオン生成装置1によって帯電体xの除電を行う場合には、帯電体xに一定の距離を隔てて筐体2を対峙させる(放電針3の先端を帯電体xに対向させる)。
イオン生成装置1の除電作動において、発振回路7に電源線10を介して直流の電源電圧が供給されると、発振回路7が作動し、発振回路7で数十kHzの高周波発振出力が生成される。この高周波発振出力が接続線12を介して各圧電トランス素子5に供給され、各圧電トランス素子5で高周波高電圧が発生する。そして、各圧電トランス素子5で発生した高周波高電圧が、接続線14を介して対応する各部分放電電極部6に印加される。このとき、高周波電圧は交流電圧であるので、各部分放電電極部6には正と負との高電圧が交互に印加される。
この高周波高電圧の印加によって、各部分放電電極部6の各放電針3と接地電極部4との間に電界が形成され、各放電針3の先端に電界が集中して高周波のコロナ放電が発生する。この高周波のコロナ放電によって、正、負の空気イオンが生成される。このとき、部分放電電極部6に正の高電圧が印加された場合には、正の空気イオンが帯電体xに供給され、負に帯電した帯電体xの電荷が中和されて除電が行われる。また、放電電極部に負の高電圧が印加された場合には、負の空気イオンが帯電体xに供給され、正に帯電した帯電体xの電荷が中和されて除電が行われる。これにより、帯電体xが正、負いずれの極性に帯電していても、その電荷を中和することができる。
本実施形態によれば、高周波高電圧をそれぞれ発生する3つの圧電トランス素子5に、15本の放電針3を分散して(5本ずつ)有する部分放電電極部6がそれぞれ接続されているので、1つの圧電トランス素子5に接続される放電針3の本数が低減される。よって、各放電針3に十分な電流が供給されて、コロナ放電が安定に発生し、正、負の空気イオンが安定して生成される。これと共に、本実施形態によれば、部分放電電極部6と圧電トランス素子5との接続線(高圧線)14が筐体2の外部に露出するのを防止できるので、接続線の配線のための絶縁対策等の負担を軽減できる。さらに、本実施形態においては、発振回路7も筐体2の内部に収容されているので、イオン生成装置1がより省スペースなものとなると共に、発振回路7と圧電セラミックス素子5との接続線12が短くなり、発振回路7と圧電セラミックス素子5との間のノイズ要因が低減される。
なお、本実施形態によれば、放電電極部に高周波高電圧が印加されるので、帯電体xの電荷が正、負のいずれであっても中和することができると共に、良好なイオンバランスを得ることができる。また、本実施形態によれば、高周波高電圧を発生するために圧電トランス素子5を用いることで、イオン生成装置1を小型で軽量なものにすることができる。
次に、本発明の第2実施形態を、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図である。なお、本実施形態は、第1実施形態において、筐体2の代わりに、放電針3の先端でコロナ放電により生成された正、負の空気イオンを帯電体xへ搬送するための空気を送出するファンを備えた筐体2aを用いたものである。以下の説明では、第1実施形態と同一の構成及び接続関係については、第1実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
図3を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置1aにおいて、絶縁体からなる直方体形状の筐体2aは、複数の放電針3を有する放電電極部と、複数の接地電極部4と、複数の圧電トランス素子5と、発振回路7とを内部に収容する。放電電極部は、複数の部分放電電極部6から構成されている。なお、放電針3、部分放電電極部6、接地電極部4、圧電トランス素子5、発振回路7の構成及び接続関係は、第1実施形態と同じである。また、筐体2aの上面B(筐体2aの長手方向に平行な面)の内壁には、図示しない電動モータにより回転駆動される3つのファン16が取り付けられている。なお、ファン16と部分放電電極部6とは同数であり、各ファン16は、これに対応する部分放電電極部6に1つずつ対応付けられている。
3つのファン16は、それぞれ、その回転軸を筐体2aの上面Bに垂直な方向に向けて、対応する各部分放電電極部6と各ファン16の前面(送風の進行側の面)とが対向するように配置されている。このとき、各部分放電電極部6の5本の放電針3は、対応するファン16の中心軸と平行な方向に軸心を向け、対応するファン16の中心軸について対称的な位置に配置されている。また、各放電針3は、その先端を筐体2aの底面Cに向け、その先端が筐体2aの内部に収容されるように配置される。
筐体2aの上面Bには、3つのファン16の背面に対向する部分に、それぞれ、貫通孔である空気取込口17が設けられている。さらに、筐体2aの底面Cには、貫通孔である空気吹出口18が設けられている。空気吹出口18は、全ての放電針3の先端に臨んで開口している。空気取込口17と空気吹出口18とは、筐体2aの内部で連通されている。なお、圧電トランス素子5と発振回路7とは、筐体2aの内部で、ファン16からの送風を阻害しない位置に収容されている。
また、筐体2aの底面Cの内壁の、空気吹出口18が配置されていない部分には、絶縁体により形成される各2つの支持部材8a,9aが、それぞれ筐体2aの長手方向に対向して立設されている。そして、2つの接地電極部4は、それぞれ、その一端が支持部材8aに固定され、他端が支持部材9aに固定されている。これにより、2つの接地電極部4は、それぞれ放電針3の列の両脇に対向して配置される。また、2つの接地電極部4は、それぞれ、支持部材9a側の端部から筐体2aの外部に導出された接続線15を介して接地されている。以上説明した以外の構成は、第1実施形態と同じである。
そして、イオン生成装置1aの除電作動では、ファン16により空気取入口17を介して送出される空気によって、放電針3の先端でコロナ放電により生成された正、負の空気イオンが、空気吹出口18を介して帯電体xへ搬送される。これ以外の作動は、第1実施形態と同じである。
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができると共に、さらに、ファン16を介して供給される空気により、正及び負の空気イオンが帯電体xへ速やかに搬送されるので、効率良く帯電体xの除電を行うことができる。
次に、本発明の第3実施形態を、図4を参照して説明する。図4は、本実施形態におけるイオン生成装置1bを示す説明図である。なお、本実施形態は、第1実施形態において、筐体2の代わりに、放電針3の先端でコロナ放電により生成された正、負の空気イオンを帯電体xへ搬送するための圧縮空気を噴出するノズルを備えた筐体2bを用いたものである。以下の説明では、第1実施形態と同一の構成及び接続関係については、第1実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
図4を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置1bは、絶縁体からなる方形状の複数の筐体2bを備えている。各筐体2bには、それぞれ、1つの圧電トランス素子5が内蔵され、1つの接地電極4が筐体2bの外部で筐体2bによって支持される。本実施形態では、イオン生成装置1bには、3つの筐体2bが備えられ、イオン生成装置1b全体では、3つの圧電トランス素子5と、3つの接地電極部4とが備えられる。なお、イオン生成装置1bでは、発振回路7は、各筐体2bには内蔵されず外部に設けられている。
また、各筐体2bには、圧縮空気が供給される供給口19と、供給口19から供給された圧縮空気を噴出するための円筒状の1つ以上のノズル20とが設けられている。各筐体2bの各ノズル20の内部には、それぞれ、1本以上の放電針3が配置される。本実施形態では、各筐体2bに2つのノズル20が設けられ、各筐体2bの各ノズル20の内部に、それぞれ、1本ずつ放電針3が配置される。なお、各筐体2bに備えられた1本以上(本実施形態では2本)の放電針3、及びこれらの放電針3を互いに接続する接続線14とにより、1つの部分放電電極部6が構成される。
各筐体2bの供給口19は、筐体2bの上面Dの中央部分に設けられ、配管22と接続されている。各筐体2bの供給口19に接続された配管22には、それぞれ、弁23が設けられている。さらに、配管22は、弁23の上流側で1つに集合され、元弁21を介して、図示しないコンプレッサー等に接続されている。
各筐体2bの2つのノズル20は、それぞれ、絶縁体から形成され、筐体2bの上面Dに対向する底面Eに、筐体2bの内部と連通して取付けられている。このとき、2つのノズル20は、筐体2bの底面Eと垂直な方向に中心軸が向くように、隣接して設けられている。また、各筐体2bの内部には、上面Dと平行な隔壁Fが設けられている。2つのノズル20は、隔壁Fと底面Eとの間のスペースを介して連通されている。さらに、筐体2bの内部の、上面Dと隔壁Fとの間のスペースには、隔壁Fと底面Eとの間のスペースと供給口19とを連通する、円筒状の空気通路24が上下方向に延在して設けられている。なお、各筐体2bの圧電トランス素子5は、上面Dと隔壁Fとの間のスペースに収容されている。
各筐体2bの各ノズル20の内部の放電針3は、それぞれ、その基端部が隔壁Fに固定され、各ノズル20の中心軸と同軸に配置されている。このとき、各放電針3は、その先端がノズル20の内部に収容されるように配置される。また、各放電針3は、基端部から導出された接続線14を介して、圧電トランス素子5に接続されている。また、各筐体2bの接地電極部4は、環状の導体であり、各筐体2bの2つのノズル20の基端部(上端部)の周囲を囲むように、その端面が各筐体2bの底面Eに固定されている。これにより、各筐体2bの各放電針3と接地電極部4とは、ノズル20の基端部を間に介在して対向するように設けられる。以上説明した以外の構成は、第1実施形態と同じである。
そして、イオン生成装置1bの除電作動では、図示しないコンプレッサー等から、元弁21と配管22と各筐体2bへの弁23とを介して、圧縮空気が各筐体2bの圧縮空気の供給口19に供給され、この圧縮空気が、空気通路24と2つのノズル20とを介して噴出される。この圧縮空気により、放電針3の先端でコロナ放電により生成された正、負の空気イオンが、帯電体xへ搬送される。なお、図4に示したように、イオン生成装置1bによって帯電体x(本実施形態では筐体2bと同数の3つの帯電体x)の除電を行う場合には、各帯電体xに一定の距離を隔てて各筐体2bを対峙させる(放電針3の先端を帯電体xに対向させる)。
また、イオン生成装置1bの除電作動では、各筐体2bの各放電針3と接地電極部4との間に介在されたノズル20の基端部が、誘電体として機能する。よって、放電針3の先端で生成された正、負の空気イオンの生成量のバランスが偏った場合において、例えば、正の空気イオンの生成量が過剰となったときには、ノズル20の基端部が正に帯電し、放電電極部に正の高電圧が印加されたときの放電針3と接地電極部4との間の電位差が小さくなるので、正の空気イオンの生成が抑制される。また、例えば、負の空気イオンの生成量が過剰となったときには、ノズル20の基端部が負に帯電し、放電電極部に負の高電圧が印加されたときの放電針3と接地電極部4との間の電位差が小さくなるので、負の空気イオンの生成が抑制される。このように、イオン生成装置1bでは、良好なイオンバランスがより容易に保たれる。以上説明した以外の作動は、第1実施形態と同じである。
本実施形態によれば、高周波高電圧をそれぞれ発生する3つの圧電トランス素子5に、6本の放電針3が分散して(2本ずつ)それぞれ接続されているので、第1実施形態と同様に、1つの圧電トランス素子5に接続される放電針3の本数が低減される。よって、各放電針3に十分な電流が供給されて、コロナ放電が安定に発生し、正、負の空気イオンが安定して生成される。これと共に、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、部分放電電極部6と圧電トランス素子5との接続線(高圧線)14が筐体2bの外部に露出するのを防止できるので、接続線の配線のための絶縁対策等の負担を軽減できる。さらに、本実施形態のイオン生成装置1bによれば、ノズル20を介して供給される圧縮空気により、正、負の空気イオンが帯電体xへ速やかに搬送されるので、効率良く帯電体xの除電を行うことができる。
なお、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、放電電極部に高周波高電圧が印加されるので、帯電体xの電荷が正、負のいずれであっても中和することができると共に、良好なイオンバランスを得ることができる。また、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、高周波高電圧を発生するために圧電トランス素子5を用いることで、イオン生成装置1bを小型で軽量なものにすることができる。
1,1a,1b…イオン生成装置、2,2a,2b…筐体、3…放電針、4…接地電極部、5…圧電トランス素子(圧電セラミックス素子)、6…部分放電電極部、7…発振回路、16…ファン、20…ノズル(エアーノズル)。
Claims (5)
- 導体からなる複数の放電針を有する放電電極部と、該複数の放電針に対向して設けられた導体からなる接地電極部と、該放電電極部に高周波高電圧を印加する高周波高電圧発生装置とを備え、該高周波高電圧の印加により、該複数の放電針のそれぞれと該接地電極部との間で電界を形成し、該電界によって該複数の放電針の先端でそれぞれ発生するコロナ放電により正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、
前記高周波高電圧発生装置は、1つの発振回路と、該発振回路に接続されて高周波高電圧をそれぞれ発生する複数の圧電セラミックス素子とで構成され、
前記放電電極部は、前記複数の圧電セラミックス素子のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子に接続されて互いに絶縁された複数の部分放電電極部から構成され、前記複数の放電針を、該部分放電電極部と同数のグループに分類して、各グループの放電針を各部分放電電極部に備えたことを特徴とするイオン生成装置。 - 前記複数の圧電セラミックス素子を内部に収容すると共に、前記複数の部分放電電極部と前記接地電極部とを互いに絶縁して支持する筐体を備え、
前記各部分放電電極部は、それぞれに対応する前記圧電セラミックス素子に前記筐体内で接続されていることを特徴とする請求項1記載のイオン生成装置。 - 前記筐体は、前記複数の圧電セラミックス素子に加えて、前記発振回路を内部に収容することを特徴とする請求項2記載のイオン生成装置。
- 前記筐体内に、前記各部分放電電極部の放電針の先端でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体に搬送するための空気を送出するファンを備え、
前記筐体には、前記ファンにより送出される空気を吹き出すための吹出口が設けられ、該吹出口に臨んで、前記各部分放電電極部の放電針が設けられることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちいずれか1項記載のイオン生成装置。 - 前記各部分放電電極部の放電針の先端でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体に搬送するための空気を噴出するエアーノズルをそれぞれ有する複数の筐体を備え、
前記複数の筐体は、それぞれ、前記複数の圧電セラミックス素子のうちの互いに異なる1つの圧電セラミックス素子を内部に収容すると共に、該1つの圧電セラミックス素子に該筐体の内部で接続された前記部分放電電極部と、該部分放電電極部の放電針に対向して設けられた前記接地電極部とを互いに絶縁して支持し、
前記各筐体に支持された前記部分放電電極部の放電針は、該各筐体の前記エアーノズルの内部に設けられることを特徴とする請求項1記載のイオン生成装置。
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