(57)【要約】【課題】  イオン風発生時のオゾン発生量低減可能な送風装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明では、  突起部を有する板状の放電極と、対向極とを備え、前記放電極と、前記対向極と、の間に電位差を設けることでイオン風を形成する送風装置であって、前記突起部の先端は絶縁皮膜を有し、前記突起部の先端は前記放電極を厚み方向から見たときに円弧状であることを特徴とする送風装置を提供する。【選択図】  図４
2010232005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起部を有する板状の放電極と、
対向極とを備え、
前記放電極と、前記対向極と、の間に電位差を設けることでイオン風を形成する送風装置であって、
前記突起部の先端は絶縁皮膜を有し、
前記突起部の先端は前記放電極を厚み方向から見たときに円弧状であることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記絶縁皮膜は、シリカを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電極と対向極の間に電位差を設けることでイオン風を形成する送風装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
空気の撹拌や、集塵、冷却、空間遮断などの各種の用途に送風装置が利用されている。例えば、住空間において、キッチン空間で発生した臭いや油煙などが隣接するリビング空間に流れ込むと、リビング空間における快適性が阻害され、また、リビング空間の壁面やリビング空間に置かれた物品が汚損するおそれがある。このような場合には、エアカーテンにより空間を遮断することが有効である。
【０００３】
これに対して、イオン風を形成する技術が提案されている。イオン風は、放電極と対向極との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させることにより生成させる。コロナ放電により、空間内の分子がイオン化し、イオン化した分子は対向極に向かって流れるが、一部の分子は室内に放出される。この分子の流れにより、イオン風が形成される。
【０００４】
従来、電気集塵機の放電電極の放電部にＡｌ−Ｃｒの酸化膜を形成したものがある。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１７８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、コロナ放電による電子照射によりイオン風を形成する際に、オゾンが発生する。オゾンは人体に無害な程度の濃度であっても臭いを感じるため、使用者に不快感を与えるおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、イオン風発生時のオゾン発生量低減可能な送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る送風装置は、突起部を有する板状の放電極と、対向極とを備え、前記放電極と、前記対向極と、の間に電位差を設けることでイオン風を形成する送風装置であって、前記突起部の先端は絶縁皮膜を有し、前記突起部の先端は前記放電極を厚み方向から見たときに円弧状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、イオン風発生時のオゾン発生量低減可能な送風装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る送風装置を例示する模式側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る送風装置を上方から見たときの模式平面図である。
【図３】イオン風の発生原理を説明するための模式斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る送風装置の放電極を厚み方向から見た突起部先端拡大図である。
【図５】比較実験１で用いた送風装置の放電極の厚み方向から見た突起部先端形状を示す拡大模式図である。
【図６】従来の放電極を示す模式図である。
【図７】送風装置の設置例を説明するための斜め上から見た模式図である。
【図８】送風装置の設置例を説明するための模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係る送風装置を例示する模式側面図である。また、図２は、送風装置を上方から見たときの模式平面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、送風装置１は、放電極２と、対向極３と、を備える。対向極３は、一対の対向極３、３とすることができ、以下かかる構成を採用した場合を例に上げて説明する。送風装置１は、後述するように、放電極２と対向極３との間に電位差を設けることでイオン風を形成する送風装置である。
【００１３】
放電極２は、金属製の板状部材とすることができ、複数の突起部２ｐを有している。ここで、本実施形態では、放電極２の長手方向におけるイオン風の風速分布が均一化されるように、突起部２ｐの先端同士の間隔が規定されている。複数の突起部２ｐは、例えば、図１及び図２に表したように、放電極２の長手方向に、対向極３が設けられた側に向けて一定間隔で突出する構成にすることができる。突起部の先端は、例えば鋭角の先端とすることができる。このように、先端を尖らせることにより後述する電子の発生場所を突起部２ｐの先端に限定させることができる。
また、突起部２ｐの先端から放出される電子がさらに集束されるので、放出される電子が広がることなく真っ直ぐに飛び出しイオン風の直進性を高めることができる。ただし、突起部２ｐの先端は鋭角に限定されず、必要とされるイオン風が形成される限りにおいて、鈍角であってもよく、あるいは丸みを帯びた形状であってもよい。
【００１４】
対向極３は、金属製の平板状部材とすることができ、その長手方向が放電極２の長手方向とほぼ平行になるようにして配置される構成にすることができる。
【００１５】
また、一対の対向極３、３の間の中間位置の上方に放電極２が設けられるようにしてよく、放電極２の突起部２ｐは、一対の対向極３、３の間の中間位置に向けて突出する構成にしてよい。
【００１６】
なお、図示しないが、一対の対向極３、３の対向方向外側には樹脂等の電気絶縁性材料からなる一対のカバー部材が設けられてもよい。また、放電極２は、樹脂等の電気絶縁性材料からなる支持部材を介してカバー部材に取り付けられてもよい。
【００１７】
そして、後述するように放電極２には直流電源１０が接続され、一対の対向極３、３は接地されている。（図３を参照）
【００１８】
ここで、キッチン空間などで発生した水蒸気や油煙などを遮断するような用途を考慮すれば、放電極２と、一対の対向極３、３とはステンレスからなるものとすることが好ましい。
【００１９】
また、放電極２と、一対の対向極３、３とを導電性の保護膜でコーティング（例えば、導電性フッ素樹脂コーティングなど）したり、耐食性の高い金属でメッキしたり、酸化チタン等の導電性を有する光触媒でコーティングしたりすることもできる。このような導電性のコーティングやメッキなどであれば、後述する、両電極間に電位差を設けることにより発生するコロナ放電を妨げることなく放電極２と、一対の対向極３、３との耐食性や防汚性を高めることができる。その結果、水蒸気や油煙などが発生するような環境であっても長期間にわたる運転が可能となる。
【００２０】
次にイオン風の発生原理について説明をする。
図３は、イオン風の発生原理を説明するための模式斜視図である。
図３に示すように、放電極２は直流電源１０が接続され、マイナスの電圧が印加されている。そして、直流電源１０のプラス側と一対の対向極３、３とは接地されている。尚、直流電源１０のプラス側が放電極２と接続され、直流電源１０のマイナス側と一対の対向極３、３とが接地されるようにすることもできる。また、放電極２と、一対の対向極３、３との間に電位差が存在すればよいので、対向極と直流電源とが接続され、放電極２側が接地される構成にしてもよい。あるいは、放電極２及び対向極３のいずれの側も接地されない構成にしてもよい。
【００２１】
直流電源１０により放電極２に、例えば−２０ｋＶ程度の電圧が印加されると、放電極２と一対の対向極３、３との間に電位差が生じ、突起部２ｐの先端部付近の電界強度が局部的に高くなりコロナ放電が発生する。印加電圧は、使用状況に応じて任意の値にすることができ、例えば１０ｋＶ〜２０ｋＶ程度が挙げられる。そして、このコロナ放電により生成された電子は放電極２と一対の対向極３、３との間に形成された電界により図中下方に向けて引き出される。
【００２２】
図３に示すように、引き出された電子が、気体分子（例えば、水蒸気（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）など）に付着すると、気体分子はマイナスの電荷を帯びるイオンとなる。イオンの一部は一対の対向極３、３に引き込まれるが、一対の対向極３、３の対向方向の中心付近は左右の対向極３、３からの電位が等電位となるので、残りのイオンは中央部付近を通り抜けるようにして図中下方の空間に向けて放出されることになる。このように、前述した電界の作用により、イオンの一部は、図中下方の空間に向けて放出されることになる。その結果、下方への気体分子の流れ、すなわち、イオン風と呼ばれる空気の流れが生じることになる。
【００２３】
図４は本発明の実施の形態に係る送風装置の放電極の形状を示す模式図である。
本発明者は、金属材料で作製した放電極２の突起部２ｐの先端に、放電極２の厚み方向から見たときに円弧状の絶縁皮膜５を設けることにより、コロナ放電によるイオン風発生時のオゾン発生量が低減されることを見出した。これにより、臭いなどによる使用者への不快感のない送風装置を提供することができる。
【００２４】
この特性を実現させるための、放電極２の突起部２ｐ先端の厚み方向から見たときの円弧状の絶縁皮膜について、比較実験１を用いて説明する。
【００２５】
（比較例１）
ステンレス板（ＳＵＳ３０４）の機械加工により作成した放電極の突起部先端に一次エッチング加工を施した。得られた放電極の突起部先端形状をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察したところ、両端及び中間付近にエッジが存在した。
【００２６】
（実施例）
ステンレス板（ＳＵＳ３０４）の機械加工により作成した放電極の突起部先端に一次エッチング加工及び二次エッチング加工を施した後に、ポリシラザンによるコーティングを施した。得られた放電極の突起部先端形状をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察したところ、エッジは存在せず、先端部分は円弧状であった。
【００２７】
実施例および比較例１で得られた放電極を用いて、容積１４５ＬのＢＯＸ内においてイオン風を発生させ、オゾン発生量をＢＯＸと接続されたオゾン濃度測定装置により測定した。このときの実験条件は以下であった。
放電極：長さ３００ｍｍ  厚み０．１ｍｍ  突起部の間隔８ｍｍ
対向極：長さ３００ｍｍ  厚み３ｍｍ  一対の対向極間の間隔１６ｍｍ
放電極と対向極間の間隔：２０ｍｍ
放電極への印加電圧：−１２ｋＶ
電流：（比較例１）０．１５６ｍＡ
（実施例）０．０８８ｍＡ
【００２８】
図５は比較実験１で用いた放電極の厚み方向から見た突起部先端形状を示す拡大模式図である。
【００２９】
【表１】
2010232005.tif 000003
【００３０】
表１に比較実験における放電初期でのオゾン発生量の結果を示す。表１からわかるように、比較例１のオゾン発生量が０．０２４０ｍｌ／ｍｉｎであるのに対し、実施例では０．００７６ｍｌ／ｍｉｎであった。すなわち、比較例１に対して実施例でのオゾン発生量は７割少なく、オゾン発生量の低減が確認できた。
【００３１】
放電極２の厚み方向から見た突起部２ｐ先端を絶縁皮膜を有する円弧状にすることにより、図６に示すように、放電が一箇所に集中するのではなく分散すると考えられる。これにより、一箇所あたりの放電エネルギーが低減し、オゾン発生量が低減すると考えられる。
【００３２】
図６は、従来の放電極を示す模式図である。
このように、従来、放電極の突起部先端に絶縁皮膜を有するものが存在するが、この放電極は突起部先端にエッジ部が存在するため放電が集中してしまうと考えられる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、突起部２ｐ先端に絶縁皮膜を有し、放電極２の厚み方向から見たときに円弧状にすることにより、コロナ放電によるイオン風発生時のオゾン発生量が低減される。
【００３４】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施形態に係る放電極の突起部先端は、第１の実施形態に係る放電極の突起部先端と比較して、シリカを主成分とする絶縁皮膜となっている。その他の構造は、第１の実施の形態に係る放電極と同様である。
【００３５】
この特性を実現させるための、放電極２の突起部２ｐ先端のシリカを主成分とする絶縁皮膜について、比較実験２を用いて説明する。
【００３６】
（比較例２）
機械加工により作成した放電極の突起部先端に一次エッチング加工を施した後に、さらに電界研磨加工を施した。得られた放電極の突起部先端形状をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察したところ、エッジは存在せず、先端部分は円弧状であった。
【００３７】
実施例および比較例２で得られた放電極を用いて、容積１４５ＬのＢＯＸ内においてイオン風を発生させ、オゾン発生量をＢＯＸと接続されたオゾン濃度測定装置により測定した。このときの実験条件は以下であった。
放電極：長さ３００ｍｍ  厚み０．１ｍｍ  突起部の間隔８ｍｍ
対向極：長さ３００ｍｍ  厚み３ｍｍ  一対の対向極間の間隔１６ｍｍ
放電極と対向極間の間隔：２０ｍｍ
放電極への印加電圧：−１２ｋＶ
電流：（比較例２）０．１４７ｍＡ
（実施例）０．０８８ｍＡ
【００３８】
【表２】
2010232005.tif 000004
【００３９】
表２に比較実験２における放電初期でのオゾン発生量の結果を示す。表２からわかるように、比較例２のオゾン発生量が０．０２０８ｍｌ／ｍｉｎであるのに対し、実施例では０．００７６ｍｌ／ｍｉｎであった。すなわち、比較例２に対して実施例でのオゾン発生量は７割少なく、オゾン発生量の低減が確認できた。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、突起部２ｐ先端にシリカを主成分とする絶縁皮膜を設けるにより、コロナ放電によるイオン風発生時のオゾン発生量が低減される。
【００４１】
図７は、送風装置の設置例を説明するための斜め上から見た模式図、図８は送風装置の設置例を説明するための模式平面図である。
【００４２】
図７、図８に示すように、アイランド型のシステムキッチン４２を備えるキッチン空間４３と、これに隣接するリビング空間４４との間には送風装置４１が設けられている。送風装置４１は天井部分に埋め込まれるように設置され、床面に向かってイオン風を送風し、イオン風の幕を形成させることでキッチン空間４３を遮蔽することができるようになっている。
【００４３】
また、送風装置４１には、３つの送風装置ユニットが設けられており、これらを連結することで一体的なイオン風の幕を形成させることが出来るようになっている。また、設置される部屋の寸法に合わせて、図中の左側の送風装置ユニットの長手方向寸法が短いものとされている。また、対向極、放電極をそれぞれ電気的に接続し、１台の直流電源４１ａで送風装置４１を運転するようになっている。
【００４４】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、本発明の態様の送風装置の用途は、空間の遮断に限定されるものではなく、その他、空気の撹拌、冷却、集塵をはじめとして気流の形成が必要な各種の用途に同様に用いることができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４５】
１  送風装置、２  放電極、２ｐ  突起部、３  対向極、５  絶縁皮膜、４１  送風装置、４１ａ  直流電源、４２  システムキッチン、４３  キッチン空間、４４  リビング空間
【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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【図８】
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