(57)【要約】      （修正有）【課題】負イオンやオゾン、または両者の混合気体を排出する、放電を応用した負イオン発生器において、内部の放電電極の清掃を簡単に清掃する簡便な方法を提供する。【解決手段】円周状に配置された針電極２を輸す回転電極サポートの回転により、固定された清掃子により針電極が清掃される構造を採用することにより、固定された清掃子を簡単にメンテナンスしたり、あるいは外部から簡単に清掃子を取り外して交換できる構造とし、使用者にも容易にメンテナンスできる構造とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電極サポートと、該回転電極サポートに配置された針電極と、固定された清掃ブロックとを有するイオン発生器において、
前記清掃ブロックは前記針電極の移動する経路上に配置され、前記清掃ブロックは清掃子を有し、該針電極が移動した時に該清掃子と該針電極が摺動して該針電極の先端が清掃されることを特徴とするイオン発生器。
【請求項２】
請求項１において、前記針電極は回転電極サポートの回転軸に対して同径上に複数配置されたことを特徴とするイオン発生器。  
【請求項３】
請求項１において、前記針電極は回転電極サポートの回転軸に対して、異なる径上に各々配置されたことを特徴とするイオン発生器。
【請求項４】
請求項１において、前記イオン発生器は回転電極サポートを収納するケースを有し、該ケースは前記清掃ブロックをスライド挿入できる開口部を有し、前記清掃ブロックの片側がケースの外郭の一部を構成することを特徴するイオン発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気中のイオンバランスを改善し、自然界のバランスと等価な雰囲気を得ることにより、快適な住環境を供給し、さらには副次的に、減菌や脱臭、あるいは健康や体質改善等の効果を得るイオン発生器、またはオゾンまたはその混合物の発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
渓流や滝等の水場近傍ではレナード効果で負イオンが発生し、その結果、森林や郊外は、負イオン量が多く、正イオンはほぼ観測されないすることが知られている。一方で、都市部やオフィスでは負イオンが少なく、正イオンが多い。
都市部での負イオンの不足から、逆説的に負イオンの効果が示唆され、古くは１９１０年代から、ドイツ等で研究された。近年の文献では、負イオンはストレスや不安の解消、減菌、ダニ等の減少等の効果の報告から、人体に良い影響が負イオンで、正イオンは悪影響とされる。この背景から、負イオンの供給により、イオンバランスを改善する各種のイオン発生器が提供されている。高電圧による放電を応用した方式が簡便であり、多く製造されている。
【０００３】
放電方式によるイオン発生器は放電によるオゾンを大なり小なり発生するため、多くのイオン発生器の多くは、イオンとオゾンを同時に発生する。
オゾンは殺菌や有機物分解、脱臭能力等を有するが、これは文献等で報告されている負イオンの効果とされるものとほぼ同じでもある。このため、放電方式の発生物質の効果は負イオンだけではなく、オゾンによるものあるため、本案では、オゾン、負イオン、および、その両者の組合せを含めた発生器について言及する。
なお、放電を利用するイオンやオゾンの発生器の放電源の構造は、先端の鋭利な針電極を使用する場合が多く、これらの構造の周囲には静電力によるホコリやゴミが蓄積しやすくなるため、多くの製品ではこれらの対策を行っている。
【０００４】
図１は従来例「マイナスイオン、又は、マイナスイオン及びオゾンを拡散するオゾン発生器」（特許文献１）の具体例である。この例では円筒電極と、針電極部分を着脱カートリッジとして針電極に付着するホコリを容易に清掃でき、且つ、イオン風の利用でファンが不要とすることを特徴としている。
【０００５】
図２は従来例「マイナスイオン発生装置」（特許文献２）の具体例である。この例では、交流電源の採用により針電極へのホコリ付着を抑制し、且つ、放電電流により対向電極側を結果的に負電位バイアスの電位とすることで、正イオンを吸収させて、正イオン密度を低減させていることを特徴としている。
【０００６】
図３は従来例「送風式イオン生成装置」（特許文献３）のイメージ図であり、ファンの後方に回転する自動清掃ブラシが付属しており、電極の汚れを自動で清掃するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特願平１１−２３６０６３  公報  （第１図）
【特許文献２】特願２００２−１９２９５６  公報（第１図、第２図）
【特許文献３】特願２００３−２０８９７  公報（第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に関する課題はイオンを発生させる放電電極の汚損の蓄積による放電機能の低下現象と、そのために要求される定期的な電極の清掃責務の煩雑さである。この例では放電部分をカートリッジ構造として取り外せるものではあるが、煩雑な清掃責務を一般使用者に要求しているため、少なからず清掃放置の状態になるケースが散見される。
この例の従来例を含め、市場の多くの負イオン発生器は、連続運転後１ヶ月程度で、内部電極間に糸くずや、ホコリ、電極に付着した汚れなどが放電時間、つまりは使用時間にほぼ比例して蓄積されていく汚損が見られる。しかし、前述したように、一般家庭での１ヶ月毎の電極の清掃が放置され、清掃を行わないまま使用して、イオン発生機能が低下した状態で使用しているしまう例が現実として散見される。
【０００９】
特許文献２に関する課題を述べる。この文献では、針電極側を交流電源にすることにより、静電力によるほこりの蓄積を避けるとしているが、対向電極側はダイオードの効果により負電位に帯電されるため、こちらは直流となり、静電力によるホコリの吸着と蓄積は避けられていない。
【００１０】
特許文献３に関する課題を述べる。この例では、自動清掃機構により針電極へのホコリの蓄積を防止することができるものである。
しかし、自動清掃機構の大きさや構造により、イオン発生電極、すなわち、針電極の数量が制限される、イオン発生量を増大させることが制限されることがある。自動清掃機能付のイオン発生器は、特許文献３にみるように、主としてファンの排出部に放電電極を配置したタイプに適用される。この構造により、清掃子が回転されることで電極が自動で清掃され、使用者が定期的に清掃する必要がなくなるが、これらはファンの大きさや、円周構造により電極の数量が制限される。
さらに、ファンの回転構造の軸上に自動清掃機構が位置するため。回転軸上に構成される回転清掃子の交換や保守に、回転構造機構から取り外すような分解作業を要する構造となることがある。このため、清掃構造部の交換や保守作業は、追加的なカセット式の製造構造等の追加構造を提案しない限り、清掃子の回転機構を分解しないと交換できない構造となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
図４に本案を示す。ファン１１の排出側に、一つ以上の針電極２を同心円状に配置して固定した回転電極サポート１６を設け、該回転電極サポート１６は回転動力１８により適宜に回転させられる構造である。清掃動作は、固定された清掃ブロック１７とその凹部に配置された二つの清掃バネ１９に、回転させられた個々の針電極２が通過時に清掃バネ１９を微小に押し上げて摺動することにより行われる。
清掃バネ１９の摺動部分は針電極２の汚損を除去するために、清掃バネ１９の摺動部に微小な凹凸のヤスリ構造を設けてもよく、紙ヤスリ等を貼り付けても良い、または清掃バネをフェルトや布やスポンジ等の弾性を有する材料で構成してもよい。また、清掃バネ１９は上下に二つあるが、片方だけでもよい。
また、回転動力１８はモーターや回転ソレノイド等の回転力を供給できるものであればよく、正逆方向の限定角度での回転振動でもよい。なお、図示していないが、針電極２と清掃ブロック１７の通常時の位置関係は互いが干渉しない位置で停止されるため、針電極２と清掃ブロック１７が干渉して取り外せないということはない。
【００１２】
清掃ブロック１７は通常はケース２０に固定されているが、保守時はケース２０の外部にスライドして取り外しが可能な構造としてもよく、このようにすれば清掃ブロック１７を任意に取り出して清掃保守することが可能となる。この例では清掃ブロック１７をスライドさせて、ケース２０の穴から引き出せる構造とししている、スライドさせずとも、例えばケースのふたを開けて、保守用のネジをはずして、簡便に取り外し保守作業ができればよいものである。この構造であれば、一箇所の清掃ブロック１７を取り外して、清掃バネ１８を交換して等の保守も簡単にできるようになる。あるいは清掃ブロック１７を新品と交換する等の作業も簡便に行える。
【００１３】
図３の従来例では、回転する回転清掃子１２を図示しないモーター等の回転動力から取り外して、分解して取り外す必要があり、回転清掃子１２の交換が容易ではない。この構造であれば、一箇所にある清掃ブロックの取り外しのみで簡便に保守が可能となる。たとえば清掃ブロックを交換する等でもよく、使用者に負担をかけずに保守が可能となる。
【００１４】
図５は図４の立体的な説明図であり、理解のために分解図で示している。この例では清掃ブロック１７を円筒状として、固定位置で固定されている。この、清掃ブロック１７の保守を行う場合は、図示されていない固定ネジ等をはずして、この一箇所のみの取り外しで簡単に保守が可能となる。
【００１５】
図６は図４における針電極２の方向を回転電極サポート１６の回転面から垂直方向としたものである。
【００１６】
図７は針電極２の方向を円周から中心に向かう水平方向と、円周上で円に対して垂直の二方向としたものである。これにより、針電極２の数量を倍にすることが可能となる。この図では円周方向に二種類の方向の針電極２をずらせて配置しているが、ずらさずに同じ位置で二種類を設置してもよい。
【００１７】
このようにすることにより放電によりイオンを発生させる針電極２の数量を増やすことが可能となり、また、それらを一箇所に設けた清掃ブロック１７で垂直と水平の二種類の針電極２を回転電極サポート１６の回転により同時に清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来例１：放電電極をカートリッジとして着脱清掃可能としたイオン発生器
【図２】従来例２：対向電極に放電電流で負電位を与えて、イオン吸収を抑制
【図３】従来例３：清掃子を回転させて針電極を自動清掃する構造
【図４】固定清掃子による針電極の自動清掃構造
【図５】固定清掃子による針電極の自動清掃構造（分解図）
【図６】固定清掃子による針電極の自動清掃構造（針電極が垂直のもの）
【図７】固定清掃子による針電極の自動清掃構造（針電極が垂直と水平のもの）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図４に本案を示す。ファン１１の排出側に、一つ以上の針電極２を回転電極サポート１６の同径上に配置して固定される。該回転電極サポート１６は回転動力１８により適宜に回転させられる構造である。清掃動作は、固定された清掃ブロック１７とその凹部に配置された二つの清掃バネ１９に、回転させられた個々の針電極２が通過時に清掃バネ１９を微小に押し上げて摺動することにより行われる。なお、清掃バネ１９は針電極の先端を清掃するための清掃子の一部を構成するものである。
なお、この例、及び、図６、図７においても共通であるが、ファン１１の直後に回転電極サポート１６を設けているが、適正な空気の流速が得られるならばファン１１は不要である。また、回転電極サポートは軸方向に多段構造であっても良い。多段構造であれば、段数に応じて針電極の数を増大可能となり、複雑な清掃子を使用せずとも、一箇所に固定された清掃子で、多段の回転電極サポートに対応することが可能となる。
清掃バネ１９の摺動部分は針電極２の汚損を除去するために、清掃バネ１９の摺動部に微小な凹凸のヤスリ構造を設けてもよく、紙ヤスリ等を貼り付けても良い、または清掃バネをフェルトや布やスポンジ等の弾性を有する材料で構成してもよい。また、清掃バネ１９は上下に二つあるが、片方だけでもよい。
針電極２は同径上に配置した例を示したが、同心円状の異径上に複数配置してもよい。この場合、配置に応じて、前記清掃バネ１１の数量増加する必要がある。
また、回転動力１８はモーターや回転ソレノイド等の回転力を供給できるものであればよく、正逆方向の限定角度での回転振動でもよい。なお、図示していないが、針電極２と清掃ブロック１７の通常時の位置関係は互いが干渉しない位置で停止されるため、針電極２と清掃ブロック１７が干渉して取り外せないということはない。
【００２０】
清掃ブロック１７は通常はケース２０に固定されているが、保守時はケース２０の外部に設けられた開口部を介してスライドして取り外しが可能な構造としてもよく、このようにすれば清掃ブロック１７をケース２０を開けることなく、外側から清掃保守することが可能となる。このとき、清掃ブロックの片側がケース２０の一部となる構造としてもよい。
この例では清掃ブロック１７をスライドさせて、ケース２０の穴から引き出せる構造とししている、スライドさせずとも、例えばケースのふたを開けて、保守用のネジをはずして、簡便に取り外し保守作業ができればよいものである。この構造であれば、一箇所の清掃ブロック１７を取り外して、清掃バネ１８を交換して等の保守も簡単にできるようになる。あるいは清掃ブロック１７を新品と交換する等の作業も簡便に行える。
図３の従来例では、回転する回転清掃子１２を図示しないモーター等の回転動力から取り外して、分解して取り外す必要があり、回転清掃子１２の交換が容易ではない。この構造であれば、一箇所にある清掃ブロックの取り外しのみで簡便に保守が可能となる。たとえば清掃ブロックを交換する等でもよく、使用者に負担をかけずに保守が可能となる。
なお、清掃ブロック１７は、より緻密に清掃する用途である場合は複数で構成してもよい。この場合は、交換する数量が増えるが、外部からのアクセスであるので大きな負担とならないものである。
【００２１】
図５は図４の立体的な説明図であり、理解のために分解図で示している。この例では清掃ブロック１７を円筒状として、固定位置で固定されている。この、清掃ブロック１７の保守を行う場合は、図示されていない固定ネジやロック機構等をはずして、この一箇所のみの取り外しで簡単に保守が可能となる。
【００２２】
図６は図４における針電極２の方向を回転電極サポート１６の回転面から垂直方向としたものである。
【００２３】
図７は針電極２の方向を円周から中心に向かう水平方向と、円周上で円に対して垂直の二方向としたものである。これにより、針電極２の数量を倍にすることが可能となる。この図では円周方向に二種類の方向の針電極２をずらせて配置しているが、ずらさずに同じ位置で二種類を設置してもよい。
このようにすることにより放電によりイオンを発生させる針電極２の数量を増やすことが可能となり、また、それらを一箇所に設けた清掃ブロック１７で垂直と水平の二種類の針電極２を回転電極サポート１６の回転により同時に清掃することができる。
【００２４】
図４、図５、図６、図７において共通であるが、針電極に高電圧を加える手段については、本案の目的ではないので図示していない。しかし、単一回転する電極であれば摺動コンタクトなどが採用され、回転が部分的であり回転振動する動作であるならば単なる高電圧の電源コードで充分である。
また、回転電極サポートはこの例では中心軸の構造を介して回転動力により回転させているが、円周側をギアや回転ローラー等で回転させる方法でもよく、回転させることができる方法であればよいものである。
回転電極サポートの位置は常時の位置は当然ならが、清掃ブロックと干渉しない位置で固定されるものであるが、これらは、位置センサを使用したり、ギアやエンコーダーを使用する等の方法でよく、干渉しない位置に固定できる方法であればよいものである。
【符号の説明】
【００２５】
１    円筒電極
２    針電極
３    高電圧発生器
４    カートリッジ
５    接地電位（大地電位）
６    抵抗
７    ダイオード
８    コンデンサ
９    トランス
１０  交流電源
１１  ファン
１２  回転清掃子
１３  清掃ブラシ
１４  入力空気
１５  出力空気
１６  回転電極サポート
１７  清掃ブロック
１８  回転動力
１９  清掃バネ
２０  ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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