JP2017037735A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の量のイオンを安定して発生させることが可能なイオン発生装置を提供する。
【解決手段】イオン発生装置は、所定方向（Ｘ方向）に延在する形状を有する放電電極４０と、平板状の形状を有する対向電極５０と、放電電極４０と対向電極５０とが間隔Ｌを空けて互いに平行な関係で対向するように放電電極４０を片持ち梁状に保持する保持部材６０とを備える。放電電極４０における所定方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状は、対向電極５０の表面５２に対して垂直な方向において高さＨを有しており、所定方向（Ｘ方向）に直交し且つ対向電極５０の表面５２に対して平行な方向において幅Ｗを有している。高さＨは、幅Ｗよりも大きい値である。
【選択図】図２

Description

本発明は、放電電極および対向電極を備えたイオン発生装置に関する。

特開２００６−０１９２６５号公報（特許文献１）に開示されているように、放電電極および対向電極を備えたイオン発生装置が知られている。イオン発生装置を活用することにより、室内に存在している汚染微粒子の濃度を低く抑えることができる。

特開２００６−０１９２６５号公報

イオン発生装置を長時間使用すると、放電電極の表面に、ほこりやシリコンなどの付着物が蓄積する。放電により発生するイオンの量が減少することを防ぐために、放電電極は、定期的に清掃する必要がある。綿棒や小さなブラシなどを用いて放電電極を清掃する際、放電電極には外力が加えられる。外力が加わることにより放電電極が変形してしまった場合、放電電極と対向電極との間の間隔が変わってしまい、その結果、所望の量のイオンを安定して発生させることができなくなることがあった。

本発明は、上述のような実情に鑑みて為されたものであって、従来のものに比べて、所望の量のイオンを安定して発生させることが可能なイオン発生装置を提供することを目的とする。

本発明に基づくイオン発生装置は、所定方向に延在する形状を有する放電電極と、平板状の形状を有する対向電極と、上記放電電極と上記対向電極とが間隔を空けて互いに平行な関係で対向するように上記放電電極を片持ち梁状に保持する保持部材と、を備え、上記放電電極における上記所定方向に垂直な断面形状は、上記対向電極の表面に対して垂直な方向において高さＨを有しており、上記所定方向に直交し且つ上記対向電極の表面に対して平行な方向において幅Ｗを有しており、高さＨは、幅Ｗよりも大きい値である。

好ましくは、上記放電電極の上記断面形状は、上記対向電極に近づくにつれて先細りとなるテーパー形状部を有している。

好ましくは、上記保持部材は、板状の形状を有する一対の挟持部を含み、上記一対の挟持部は、いずれも上記対向電極の表面に垂直であり且つ上記所定方向に対して平行に延在しており、上記放電電極は、上記一対の挟持部に幅方向に挟み込まれるようにして保持されている。

好ましくは、上記放電電極と上記保持部材が一体である。

上記の構成によれば、放電電極と対向電極との間の間隔が放電電極の変形の前後で変わりにくいため、仮に放電電極が塑性変形してしまったとしても、従来のものに比べて所望の量のイオンを安定して発生させることができる。

実施の形態１におけるイオン発生装置の内部構造を示す図である。 実施の形態１におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す斜視図である。 実施の形態１におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す側面図である。 実施の形態１におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す平面図である。 図２中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態１におけるイオン発生装置の作用および効果を説明するための斜視図である。 実施の形態１におけるイオン発生装置の作用および効果を説明するための平面図である。 実施の形態２におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す斜視図である。 図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態３におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す断面図である。 実施の形態４におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部を示す断面図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態１］
（イオン発生装置１００）
図１を参照して、実施の形態１におけるイオン発生装置１００は、プラスイオンおよびマイナスイオンを室内に送出することにより、空気中のウイルスを不活性化もしくは死滅させる機能を有する。イオン発生装置１００は、除湿機として、加湿器として、エアコンディショナとして、あるいは空気清浄機として機能することができる。

本実施の形態におけるイオン発生装置１００は、ケーシング１０と、ケーシング１０の中に収容された２つのイオン送出ユニット２０とを備える。イオン送出ユニット２０は、シロッコファン２２、ダクト２４およびイオン発生部３０を含む。ダクト２４は、シロッコファン２２から送出された空気の通風路を形成する。ケーシング１０およびダクト２４には、イオン発生部３０が着脱可能に挿入される挿入口１２が形成されている。イオン発生部３０は、挿入口１２から挿入され、ダクト２４が形成している通風路上に配置される。

（イオン発生部３０）
図２〜図４は、それぞれ、イオン発生部３０を示す斜視図、側面図および平面図である。図５は、図２中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。図２〜図５を参照して、イオン発生部３０は、イオンを発生させ、通風路内を流れる空気中にイオンを放出する。本実施の形態におけるイオン発生部３０は、放電電極４０、対向電極５０、保持部材６０、および図示しない筺体を備える。保持部材６０は、図示しない筺体に固定されており、この筺体の外形形状は、図１に示す挿入口１２の形状に対応している。

放電電極４０は、所定方向（ここでは矢印Ｘに示す方向）に延在する形状を有する。本実施の形態の放電電極４０は、板状（四角柱状）の形状を有しており、放電電極４０の表面は、端面４１，４３と、側面４２，４４とを含んでいる。端面４１，４３は、互いに平行な関係にあり、側面４２，４４も、互いに平行な関係にある。端面４１，４３と側面４２，４４とは、互いに直交する関係にある。

対向電極５０は、平板状の形状を有する。対向電極５０は、対向電極５０の表面５２がＸ−Ｙ平面内で延在するように配置されている。なお、図中に示す矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは、互いに直交する関係を有している。

保持部材６０は、導電性を有する部材から構成される。保持部材６０は、放電電極４０と対向電極５０とが間隔Ｌを空けて互いに平行な関係で対向するように、放電電極４０を片持ち梁状に保持している。本実施の形態の保持部材６０は、Ｕ字形状部６１を有している。Ｕ字形状部６１は、一対の挟持部６２，６４と、接続部６３とを含んでいる。接続部６３は、一対の挟持部６２，６４を接続するようにこれらの間に設けられている。

図５に示すように、一対の挟持部６２，６４は、いずれも対向電極５０の表面５２に垂直であり、且つ所定方向（矢印Ｘに示す方向）に対して平行に延在している（図２，図４参照）。放電電極４０は、一対の挟持部６２，６４に挟み込まれるようにして保持されている。矢印Ｙに示す方向を幅方向とすると、放電電極４０は、一対の挟持部６２，６４に幅方向に挟み込まれるようにして保持されている。放電電極４０は、保持部材６０と一体であってもよい。すなわち、放電電極４０は、保持部材６０と、熱処理などによって一体にされていてもよい。放電電極４０が保持部材６０に保持された状態において、放電電極４０の端面４１，４３は、対向電極５０の表面５２に対して平行であり、放電電極４０の側面４２，４４は、対向電極５０の表面５２に対して垂直である。

保持部材６０および対向電極５０の各々の基端部分（根元部分）は、図示しない基板に固定されており、放電電極４０および対向電極５０には、図示しない高電圧回路から電圧が印加される。放電電極４０と対向電極５０との間にコロナ放電が発生し、負イオンおよび正イオンが発生する。

ここで、図５に示すように、放電電極４０における所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、対向電極５０の表面５２に対して垂直な方向（矢印Ｚに示す方向）において高さＨを有している。さらに、放電電極４０における所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、所定方向（矢印Ｘに示す方向）に直交し且つ対向電極５０の表面５２に対して平行な方向（矢印Ｙに示す方向）において幅Ｗを有している。所定方向（矢印Ｘに示す方向）に直交し且つ対向電極５０の表面５２に対して平行な方向（矢印Ｙに示す方向）が、幅方向である。本実施の形態においては、高さＨは、幅Ｗよりも大きい値である。

（作用および効果）
図６および図７を参照して、冒頭で述べたように、放電電極４０は、定期的に清掃する必要がある。綿棒や小さなブラシなどを用いて放電電極４０を清掃する際、放電電極４０には外力が加えられる（矢印ＡＲ参照）。本実施の形態においては、放電電極４０における所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、高さＨが幅Ｗよりも大きい値となるように構成されている。すなわち放電電極４０は、保持部材６０によって保持されている部分を支点として、対向電極５０の表面５２に対して平行な方向には変位しやすく、対向電極５０の表面５２に対して垂直な方向には変形しにくい。

これは、対向電極５０の表面５２に対して垂直な方向についての断面二次モーメントを考えた場合、放電電極４０の断面二次モーメントは、正方形や正円形の断面形状を有するように構成された放電電極の断面二次モーメント場合に比べて大きくなるためである。したがって、放電電極４０と対向電極５０との間の間隔Ｌが放電電極の変形の前後で変わりにくいため、仮に放電電極４０が塑性変形してしまったとしても、従来のもの（断面形状が正方形や円形の場合）に比べて所望の量のイオンを安定して発生させることができる。

［実施の形態２］
図８および図９を参照して、実施の形態２におけるイオン発生装置（イオン発生部３０Ａ）について説明する。ここでは、実施の形態１，２の相違点について説明し、実施の形態１と重複する説明は繰り返さないものとする。図８は、本実施の形態におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部３０Ａを示す斜視図である。図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図である。

本実施の形態におけるイオン発生装置のイオン発生部３０Ａは、上述の実施の形態１における放電電極４０の代わりに、放電電極４０Ａを備えている。放電電極４０Ａの断面形状は、対向電極５０に近づくにつれて先細りとなるテーパー形状部４５を有している。テーパー形状部４５の端部４６は、尖鋭形状を有している。当該構成によれば、放電効率を向上させることができる。

本実施の形態においても、放電電極４０Ａにおける所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、高さＨが幅Ｗよりも大きい値となるように構成されている。したがって、放電電極４０Ａと対向電極５０との間の間隔Ｌが放電電極の変形の前後で変わりにくいため、仮に放電電極４０Ａが塑性変形してしまったとしても、従来のもの（断面形状が正方形や円形の場合）に比べて所望の量のイオンを安定して発生させることができる。

［実施の形態３］
図１０を参照して、実施の形態３におけるイオン発生装置（イオン発生部３０Ｂ）について説明する。ここでは、実施の形態１〜３の相違点について説明し、実施の形態１，２と重複する説明は繰り返さないものとする。図１０は、本実施の形態におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部３０Ｂを示す断面図である。

本実施の形態におけるイオン発生装置のイオン発生部３０Ｂは、上述の実施の形態１における放電電極４０の代わりに、放電電極４０Ｂを備えている。放電電極４０Ｂの断面形状は、全体として楕円状に形成され、さらに、対向電極５０に近づくにつれて先細りとなるテーパー形状部４５を有している。

本実施の形態においても、放電電極４０Ｂにおける所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、高さＨが幅Ｗよりも大きい値となるように構成されている。したがって、放電電極４０Ｂと対向電極５０との間の間隔Ｌが放電電極の変形の前後で変わりにくいため、仮に放電電極４０Ｂが塑性変形してしまったとしても、従来のもの（断面形状が正方形や円形の場合）に比べて所望の量のイオンを安定して発生させることができる。

［実施の形態４］
図１１を参照して、実施の形態４におけるイオン発生装置（イオン発生部３０Ｃ）について説明する。ここでは、実施の形態１〜４の相違点について説明し、実施の形態１〜３と重複する説明は繰り返さないものとする。図１１は、本実施の形態におけるイオン発生装置に備えられるイオン発生部３０Ｃを示す断面図である。

本実施の形態におけるイオン発生装置のイオン発生部３０Ｃは、上述の実施の形態１における放電電極４０の代わりに、放電電極４０Ｃを備えている。放電電極４０Ｂの断面形状は、二等辺三角形の形状を有しており、対向電極５０に近づくにつれて先細りとなるテーパー形状部４５が形成されている。

本実施の形態においても、放電電極４０Ｃにおける所定方向（矢印Ｘに示す方向）に垂直な断面形状は、高さＨが幅Ｗよりも大きい値となるように構成されている。したがって、放電電極４０Ｃと対向電極５０との間の間隔Ｌが放電電極の変形の前後で変わりにくいため、仮に放電電極４０Ｃが塑性変形してしまったとしても、従来のもの（断面形状が正方形や円形の場合）に比べて所望の量のイオンを安定して発生させることができる。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ ケーシング、１２ 挿入口、２０ イオン送出ユニット、２２ シロッコファン、２４ ダクト、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ イオン発生部、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 放電電極、４１，４３ 端面、４２，４４ 側面、４５ テーパー形状部、４６ 端部、５０ 対向電極、５２ 表面、６０ 保持部材、６１ 字形状部、６２，６４ 挟持部、６３ 接続部、１００ イオン発生装置、ＡＲ，Ｘ，Ｙ，Ｚ 矢印、Ｈ 高さ、Ｌ 間隔、Ｗ 幅。

Claims (4)

1. 所定方向に延在する形状を有する放電電極と、
   平板状の形状を有する対向電極と、
   前記放電電極と前記対向電極とが間隔を空けて互いに平行な関係で対向するように前記放電電極を片持ち梁状に保持する保持部材と、を備え、
   前記放電電極における前記所定方向に垂直な断面形状は、前記対向電極の表面に対して垂直な方向において高さＨを有しており、前記所定方向に直交し且つ前記対向電極の表面に対して平行な方向において幅Ｗを有しており、
   高さＨは、幅Ｗよりも大きい値である、
   イオン発生装置。
2. 前記放電電極の前記断面形状は、前記対向電極に近づくにつれて先細りとなるテーパー形状部を有している、
   請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記保持部材は、板状の形状を有する一対の挟持部を含み、
   前記一対の挟持部は、いずれも前記対向電極の表面に垂直であり且つ前記所定方向に対して平行に延在しており、
   前記放電電極は、前記一対の挟持部に幅方向に挟み込まれるようにして保持されている、
   請求項１または２に記載のイオン発生装置。
4. 前記放電電極と前記保持部材が一体である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のイオン発生装置。

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