(57)【要約】【課題】使用者の希望や空間内の気流状況に応じて、吐出方向を調整することができる送風装置を提供する。【解決手段】  放電極と、第一の対向極と、第二の対向極と、を備え、前記放電極と前記第一の対向極および前記第二の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、前記第一の対向極と前記第二の対向極との間の電位差が変更可能に設けられていることを特徴とする送風装置を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電極と、
第一の対向極と、
第二の対向極と、を備え、
前記放電極と前記第一の対向極および前記第二の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、
前記第一の対向極と前記第二の対向極との間の電位差が変更可能に設けられていることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記放電極と接続する直流電源と、
前記直流電源と前記第一の対向極、または前記第二の対向極との間に設けられた可変抵抗とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記放電極と接続する第一の直流電源と、
前記第一の対向極、または前記第二の対向極と接続する第二の直流電源とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【請求項４】
前記第一の対向極のイオン風の出口側端部と前記第二の対向極のイオン風の出口側端部との配置高さが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン風を形成させることができる送風装置に関する。
【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（特許文献１及び特許文献２）。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。
【特許文献１】特開２００２−０９５９９８号公報
【特許文献２】特開昭６１−２５７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された局所清浄化システムは、イオン風の吐出方向を変更することができないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載されたイオン風発生装置は、対向極によって規定される風路と水平な方向においてのみ、左右に吐出方向を変更することはできるが、同じ吐出方向において吐出角度を調整することはできないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、使用者の希望や空間内の気流状況に応じて吐出方向を調整することができる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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る送風装置は、
放電極と、
第一の対向極と、
第二の対向極と、を備え、
前記放電極と前記第一の対向極および前記第二の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、
前記第一の対向極と前記第二の対向極との間の電位差が変更可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、使用者の希望や空間内の気流状況に応じて、吐出方向を調整することができる送風装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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、本発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を例示する模式正面図である。
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。
【００１０】
図１及び図２に示すように、送風装置１は、放電極２と、第一の対向極である対向極３と、第ニの対向極である対向極４を備える。以下、かかる構成を採用した場合を例に挙げて説明する。
【００１１】
放電極２は、金属製の板状部材であり、対向極３、４が設けられた側に向けて突出する突起部２ｐを一定間隔で複数有している。突起部２ｐの先端は、例えば鋭角の先端とすることができる。なお、突起部２ｐは、針状形状とすることもできる。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。ただし、突起部２ｐの先端は鋭角には限定されず、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。
【００１２】
対向極３、４は、金属製の平板状部材であり、その長手方向（Ｙ軸方向）が放電極２の長手方向とほぼ平行となるようにして配設されている。
また、対向極３、４の間の中間位置の上方に放電極２が設けられており、放電極２の突起部２ｐは、対向極３、４の間の中間位置に向けて突出する構成になっている。そして、突起部２ｐの先端と対向極３との最短距離、及び、突起部２ｐの先端と対向極４との最短距離は、同距離になっている。
【００１３】
なお、図示しないが、一対の対向極３、４の対向方向（Ｘ軸方向）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。
【００１４】
送風装置１は、後述するように、放電極２と対向極３、４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。さらに、対向極３と対向極４との間にも、電位差を設けることが可能である。放電極２と対向極３との間の電位差を電位差Ａ、放電極２と対向極４との間の電位差を電位差Ｂ、対向極３と対向極４との間の電位差を電位差Ｃとしたときに、電位差Ａ、及び電位差Ｂは、電位差Ｃよりも、大きな電位差となるように設けている。
【００１５】
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。説明の便宜上、最初に、対向極３と対向極４が等電位の場合で説明する。
図３に示すように、放電極２には直流電源１０が接続され、マイナスの高電圧が印加されている。そして、直流電源１０のプラス側と対向極３、４とは接地されている。
【００１６】
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と対向極３、４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、例えば放電極２は−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と対向極３、４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。
【００１７】
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電荷を帯びるイオンとなる。イオンの一部は対向極３、４に引き込まれるが、対向極３、４の対向方向（Ｘ軸方向）の中心付近は左右の対向極３、４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。
【００１８】
次に、対向極３と対向極４との間に電位差（電位差Ｃ）を設けた場合について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
図４に示すように、対向極４は、直流電源１０のマイナス側より、可変抵抗１４を介して、接続されている。可変抵抗１４を接続することにより、対向極４には、放電極２よりも電圧値の小さい、マイナスの低電圧が印加されている。一方、対向極３は接地されており、放電極２と対向極３との間の電位差（電位差Ａ）は、放電極２と対向極４との間の電位差（電位差Ｂ）よりも大きくなっている。すなわち、対向極３と対向極４との間に電位差が設けられた状態となっている。
例えば、直流電源１０により放電極２に−２０ｋＶの電圧が印加される場合に、対向極３は接地され（電位が０ｋＶ）、可変抵抗１４を接続することで対向極４には−５ｋＶの電圧が印加されるとする。このとき電位差Ａは２０ｋＶ、電位差Ｂは１５ｋＶであり、電位差Ｃは５ｋＶとなり、対向極３と対向極４との間に放電極と対向極３、４との間の電位差よりも小さい電位差が設けられることになる。
【００１９】
ここで、前述したように、イオン風は主に下方へ流れるが、電位差Ａは電位差Ｂよりも大きくなっているので、対向極３の方向へ傾きながら下方へ流れる。これは、電極間の距離が同じ場合、電位差の大きい方向へ流れやすいというイオンの特性を利用したものである。
【００２０】
次に、吐出方向の調整方法について説明する。
直流電源１０及び可変抵抗１４は、制御手段１６と接続されている。制御手段１６により、直流電源１０の電圧値、及び可変抵抗１４の抵抗値を制御するようになっている。
【００２１】
例えば、可変抵抗１４の抵抗値を小さい値にするほど、対向極４の電圧が高くなり（例えば、−８ｋＶ）、対向極３と対向極４との間の電位差が、より大きくなる。言い換えると、電位差Ａと電位差Ｂとの差が、より大きくなる。そのため、対向極３の方向へ、より傾きながら下方へ流れる。すなわち、対向極３に近づく方向へ、吐出方向を変えることができる。
【００２２】
逆に、可変抵抗１４の抵抗値を大きい値にするほど、対向極４の電圧が低くなり（例えば、−１ｋＶ）、対向極３と対向極４との間の電位差が、比較的小さくなる。言い換えると、電位差Ａと電位差Ｂとの差が、比較的小さくなる。そのため、対向極３と対向極４との中間位置に近い方向へ流れる。すなわち、対向極３から比較的遠ざかる方向へ、吐出方向を変えることができる。
【００２３】
このように、可変抵抗１４の抵抗値を制御することにより、吐出方向を調整することができる。また、可変抵抗１４の抵抗値を制御する例で説明したが、直流電源１０の電圧値を制御することにより、吐出方向を調整するようにしてもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、対向極３、４の間を通過した後にイオン風の流れを妨げる部材を設けることなく、イオン風の吐出方向を調整することができる。このとき、ダイニングテーブルやイスなどの部材位置、人の存在位置、部屋の広さなどに合わせて、使用者が最適な方向へ、イオン風を吐出することができる。また、エアコンなどの外乱の方向や強さ、人の動き、排気装置の強弱変化などによる気流状況の変化に合わせて、最適な方向へ、イオン風を吐出することができる。このように、使用者の希望や空間内の気流状況に応じて吐出方向を調整することができるので、一定空間内の臭い、油煙、水蒸気等の漏れを良好に遮断することができ、キッチン、バス、洗面、トイレなどに有効に適用することができる。
また、可変抵抗を用いることで１つの直流電源で送風装置を構成することができるので、コンパクトな送風装置とすることができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
本実施形態にかかる送風装置１は、第１の実施の形態にかかる送風装置と比較して、対向極４のＺ軸方向の長さが対向極３のＺ軸方向の長さよりも短い形状となっている。そして、Ｚ軸方向においてイオン風の入り口側で対向極３と対向極４はほぼ同じ高さに設置されている。すなわち、イオン風の出口側では対向極３と対向極４の高さが異なるように設置されている。また、直流電源１０とは別の直流電源１１と接続されている。その他の構造は、第１の実施の形態にかかる送風装置と同様である。
【００２６】
図５に示すように、放電極２には直流電源１０が接続され、マイナスの高電圧が印加されている。また、対向極４には直流電源１１が接続され、プラスの電圧が印加されている。そして、直流電源１０のプラス側と対向極３、直流電源１１のマイナス側は接地されている。よって、対向極３と対向極４との間に電位差が設けられている。
また、直流電源１０及び直流電源１１は、制御手段１４と接続されている。制御手段１４により、直流電源１０の電圧値、及び直流電源１１の電圧値を制御するようになっている。
【００２７】
例えば、直流電源１０により放電極２に−２０ｋＶの電圧が印加される場合に、直流電源１１により対向極４に＋５ｋＶの電圧を印加すると、、対向極３と対向極４との間の電位差は５ｋＶとなる。また、放電極２と対向極４との間の電位差（電位差Ｂ）は２５ｋＶ、放電極２と対向極３との間の電位差（電位差Ａ）は２０ｋＶであり、電位差Ａよりも電位差Ｂが大きくなっている。そのため、イオン風は、対向極４の方向へ、傾きながら下方へ流れる。すなわち、対向極４に近づく方向へ、吐出方向を変えることができる。
また例えば、直流電源１０により放電極２に−２０ｋＶの電圧が印加される場合に、直流電源１１により対向極４に＋１ｋＶの電圧を印加すると、対向極３と対向極４との間の電位差は１ｋＶとなる。また、電位差Ｂは２１ｋＶ、電位差Ａは２０ｋＶであり、電位差Ａよりも電位差Ｂが大きくなっている。そのため、イオン風は対向極４の方向へ傾きながら下方へ流れる。
【００２８】
放電極に印加する電圧が同じであるときに対向極４に＋５ｋＶの電圧を印加した場合と＋１ｋＶの電圧を印加した場合とを比較すると、イオン風の傾きは+５ｋＶの電圧を印加した場合のほうが大きくなる。
【００２９】
このように、直流電源１１の電圧値を制御することにより、対向極３と対向極４との間の電位差を調整することができ、吐出方向を調整することができる。このとき、対向極４のイオン風の出口側端部を対向極３の出口側端部よりも上方に配置することで、吐出方向の調整範囲をより広くすることができる。すなわち、より大きな角度でイオン風の吐出方向を傾けることが可能となる。
また、直流電源を複数用いることで、放電極と対向極とにプラスとマイナスが逆の電圧を印加することができるので、対向極間の電位差を大きくしつつ、放電極と対向極との間にもより大きな電位差を設けることができる。すなわち、大きな吐出角度を実現しつつ、大きな風量を実現できる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、イオン風の吐出方向を広い範囲で調整することができる。よって、使用者の希望や空間内の気流状況に応じて吐出方向を広い範囲で調整することができるので、一定空間内の臭い、油煙、水蒸気等の漏れを良好に遮断することができ、キッチン、バス、洗面、トイレなどに有効に適用することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
本実施形態にかかる送風装置１は、第２の実施の形態にかかる送風装置と比較して、対向極４の高さ（Ｚ軸方向）を対向極３の高さと同等としたが、可変抵抗１４、対向極５が設けられている。また、２つの放電極２ａ、２ｂが設けられている。その他の構造は、第２の実施の形態にかかる送風装置と同様である。
【００３２】
図６に示すように、放電極２ａ、２ｂには直流電源１０が接続され、マイナスの高電圧が印加されている。また、対向極４には直流電源１１が接続され、プラスの電圧が印加されている。さらに、対向極５には直流電源１１が可変抵抗１４を介して接続され、プラスの電圧が印加されている。そして、直流電源１０のプラス側と対向極３、直流電源１１のマイナス側は接地されている。
また、直流電源１０、直流電源１１、可変抵抗１４は、制御手段１６と接続されている。制御手段１６により、直流電源１０の電圧値、直流電源１１の電圧値、及び可変抵抗１４の抵抗値を制御するようになっている。
【００３３】
ここで、直流電源１０により放電極２ａ、２ｂに−２０ｋＶの電圧が印加される場合に、直流電源１１の電圧値、及び可変抵抗１４の抵抗値を制御することにより、対向極４に＋８ｋＶの電圧を印加し、対向極５に＋４ｋＶの電圧を印加し、対向極３を接地した例で、吐出方向の動きを説明する。このとき、放電極２ａ、２ｂの電圧値は、一定として説明する。対向極４と対向極５との間に設けた電位差により、対向極４と対向極５との間で流れるイオン風は、対向極４の方向へ、より傾きながら下方へ流れる。一方、対向極３と対向極５との間に設けた電位差により、対向極３と対向極５との間で流れるイオン風は、対向極５の方向へ、より傾きながら下方へ流れる。よって、全体としては、図６に示すように、図中左方向へ傾きながら下方へ流れることになる。
【００３４】
本実施形態では、対向極４と対向極５との間の電位差、及び対向極３と対向極５との間の電位差について、それぞれを大きい値にするほど、それぞれの吐出方向が傾く角度が大きくなる。
このように、直流電源１１の電圧値、及び可変抵抗１４の抵抗値を制御することにより、吐出方向を調整することができる。このとき、イオン風によるエアカーテンの厚み（Ｘ軸方向の気流厚み）が厚くなっているため、より減衰しにくいエアカーテンとなり、より遠くまで遮断性能を発揮することができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、より遠くまで遮断性能を発揮するイオン風でありつつ、吐出方向を広い範囲で調整することができる。よって、使用者の希望や空間内の気流状況に応じて吐出方向を広い範囲で調整することができるので、より広い空間内の臭い、油煙、水蒸気等の漏れを良好に遮断することができ、キッチン、バス、洗面、トイレなどに有効に適用することができる。
【００３６】
なお、対向極３、４、５の電圧値については、所望の吐出方向に応じて、直流電源１１の電圧値及び可変抵抗１４の抵抗値を制御すればよい。また、直流電源１１について、プラスの電圧を印加する例で説明したが、マイナスの電圧を印加してもよい。さらに、対向極３、４、５の電圧値は、全て異なる値となる例で説明したが、対向極３、４、５の中で、２個または３個が等電位となるような調整範囲（３個が等電位の場合は対向極と平行方向へ流れる）があってもよい。
【００３７】
＊設置例＊
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である。また、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。
【００３８】
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して設置され、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。
【００３９】
また、送風装置４１は、操作スイッチ６２、直流電源５０、制御手段５６を備えている。操作スイッチ６２は、送風装置４１の基本的操作である送風動作の「入切」、送風動作の「強弱の切替」、吐出方向の「調整」などを行うためのものである。また、操作スイッチ６２は、制御手段５６に電気的に接続され、操作スイッチ６２の操作により各部の動作や調整が行われるようになっている。
【００４０】
図９は、操作スイッチ６２を説明するための模式図である。
操作スイッチ６２には、送風動作の「切」を行うためのスイッチ６４、送風動作の「入または強弱の切替」を行うためのスイッチ６５、吐出方向の「調整」を行うためのスイッチ６６、６７が設けられている。
【００４１】
これらのスイッチの機能を例示すると、例えば、スイッチ６５を一度押せば、直流電源５０から送風装置４１への電気供給を開始し、送風装置４１の送風動作が始まるようになる。スイッチ６４を押せば、その電気供給が停止し、送風装置４１の送風動作を停止する。スイッチ６５は、図中に示すように「強、中、弱」の三段階の切替も行うものであり、スイッチ６５の「強、中、弱」のいずれかを押すことにより、送風動作の強弱が切り替えられるようになる。また、スイッチ６６を一度押す毎に、吐出方向がリビング側へ傾斜し、逆に、スイッチ６７を一度押す毎に、吐出方向がキッチン側へ傾斜するようになる。
【００４２】
使用者は、スイッチ６６またはスイッチ６７で吐出方向の「調整」ボタンを操作することにより、ダイニングテーブルやイスなどの部材位置、人の存在位置、部屋の広さなどに合わせて、イオン風を最適な吐出方向へ調整することができる。また、エアコンなどの外乱の方向や強さ、人の動き、排気装置の強弱変化などによる気流状況の変化に合わせて、イオン風を最適な吐出方向へ調整することもできる。
【００４３】
本実施の形態によれば、使用者の希望に応じて吐出方向を調整することができるので、キッチン空間４３からの臭い、油煙、水蒸気等が、リビング空間４４へ漏れることを良好に遮断することができる。これにより、リビング空間４４の壁面やリビング空間４４などに置かれた物品が汚損することもない。
【００４４】
また、本実施の形態では、使用者が操作スイッチ６２を操作することにより、吐出方向を調整する例で説明したが、空間内の気流状況変化を検知して、吐出方向が自動的に調整されるような構成でもよい。具体的には、エアコンなどの外乱の方向や強さ、人の動き、排気装置の強弱変化などによる気流状況の変化について、流速センサや圧力センサなどで検知して、最適な吐出方向へ自動的に調整されるようにしてもよい。
【００４５】
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、条件、形状などは、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。
【００４６】
なお、放電極と、対向極との間に電位差が存在すればよいので、放電極側が接地される構成にしてもよく、あるいは、放電極及び対向極のいずれの側も接地されない構成にしてもよい。また、放電極同士の中で異なる電圧値としてもよい。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を例示する模式正面図である。
【図２】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】本実施形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる送風装置を表す模式側面図である。
【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。
【図９】操作スイッチ６２を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…送風装置
２、２ａ、２ｂ…放電極
２ｐ…突起部
３、４、５…対向極
１０、１１…直流電源
１４…可変抵抗
１６…制御手段
４１…送風装置
４２…システムキッチン
４３…キッチン空間
４４…リビング空間
５０…直流電源
５６…制御手段
６２…操作スイッチ
６４、６５、６６、６７…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010151374.tif 000006
【図５】
2010151374.tif 000007
【図６】
2010151374.tif 000008
【図７】
2010151374.tif 000009
【図８】
2010151374.tif 000010
【図９】
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