(57)【要約】【課題】  除電器の除電速度やイオンバランスを低下させることなく、筐体が帯電されることを防止した除電器を実現する。【解決手段】  本発明の除電器は、空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、筐体内部で吸込口と吹出口を連通する風路と、風路の吸込口側に配置された送風手段と、風路の吹出口側に配置されたイオン発生手段とを備えた除電器であって、筐体と風路は誘電体で構成され、筐体と風路で密閉された内部に導電体が配置されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2014170705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、
前記筐体内部で前記吸込口と前記吹出口を連通する風路と、
前記風路の吸込口側に配置された送風手段と、
前記風路の吹出口側に配置されたイオン発生手段とを備えた除電器であって、
前記筐体と前記風路は誘電体で構成され、前記筐体と前記風路で密閉された内部に導電体が配置されていることを特徴とする除電器。
【請求項２】
前記導電体は、前記風路の外壁面に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の除電器。
【請求項３】
前記導電体は、前記筐体の内壁面に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の除電器。
【請求項４】
前記イオン発生手段は、正イオンを発生させる第１電極と、負イオンを発生させる第２電極とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の除電器。
【請求項５】
前記導電体は、接地されていることを特徴とする請求項４に記載の除電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正イオンと負イオンを放出することにより、帯電した対象物を除電する除電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、正イオンと負イオンを放出して帯電した対象物を除電する除電器が知られている。このような除電器は、電極に高電圧を印加して空気中の分子を分離させることにより、正イオンと負イオンを発生させている。一般的に除電器の性能は、除電時間とイオンバランスという二つの指標によって評価されている。
【０００３】
除電時間は、除電対象物を除電するために要する時間であり、除電時間を短くするためにはイオンの放出量を増やすことが要求される。また、イオンバランスは、正イオンと負イオンの放出量のバランスであり、除電完了後の除電対象物の電位を０Ｖに近づけるためには、正イオンと負イオンをバランス良く放出することが要求される。
【０００４】
イオンの放出量を増加させる方法として、（１）電極により高い電圧を印加する、（２）放電回数を増加させる、（３）電極の本数を増加する、等があるが何れの方法も電極周囲に強電界が形成されるので、除電器の筐体が帯電され易くなる。除電器の筐体が帯電されると、除電器に近づいた機器類を静電破壊させたり、近づいた人体に影響を与えたり、除電器自体に埃を付着させる等、種々の問題を引き起こす。そこで、一般に、イオン発生装置には、筐体の帯電を防ぐための各種対策がとられている。
【０００５】
特許文献１の空気調和機２００は、図６に示すように、左前面枠２０３、右前面枠２０４、前面パネル２０５、台枠２０６から構成される筐体と、マイナスイオン発生器２０１と導電体２０２を備えている。特許文献１の空気調和機２００によれば、マイナスイオン発生器２０１の近傍に配置した導電体２０２から放電させることによって、台枠２０６や空気調和機が配置される壁面への帯電を抑制し、埃の付着を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、正イオンと負イオンを放出する除電器において、イオン発生器の近傍に導電体を配置すると、除電速度とイオンバランスの低下が生じる問題があった。これは、イオン発生器の近傍に導電体があると、放出されたイオンが導電体に回収されることでイオンの放出量が減少するとともに、移動度の大きい負イオンが優先的に回収されるので、結果的に正イオンの方が多く残留してイオンバランスの低下が生じることになる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、除電器の除電速度やイオンバランスを低下させることなく、筐体が帯電されることを防止した除電器を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の除電器は、空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、筐体内部で吸込口と吹出口を連通する風路と、風路の吸込口側に配置された送風手段と、風路の吹出口側に配置されたイオン発生手段とを備えた除電器であって、筐体と風路は誘電体で構成され、筐体と風路で密閉された内部に導電体が配置されていることを特徴としている。
【００１０】
また、導電体は、風路の外壁面に設置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、導電体は、筐体の内壁面に設置されていることを特徴としている。
【００１２】
また、イオン発生手段は、正イオンを発生させる第１電極と、負イオンを発生させる第２電極とを有することを特徴としている。
【００１３】
また、導電体は、接地されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の除電器によれば、除電器の除電速度やイオンバランスを低下させることなく、筐体が帯電されることを防止した除電器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の除電器の側面断面図である。
【図２】イオン発生ユニットの概略構成図である。
【図３】実施形態２の除電器の側面断面図である。
【図４】実施形態３の除電器の側面断面図である。
【図５】実施形態４の除電器の側面断面図である。
【図６】従来技術であるイオン発生器を備えた空気調和機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、実施形態１に係る除電器１１０の側面断面図である。本発明の除電器１１０は、筐体１０、風路２０、イオン発生手段３０、送風手段４０等を備えている。筐体１０には、空気の吸込口１１、空気の吹出口１２が設けられており、風路２０は、筐体１０の内部で吸込口１１と吹出口１２とを連通している。
【００１７】
風路２０内には、空気の吹出口１２の近辺に配置されたイオン発生手段３０と、空気の吸込口１１の近辺に配置された送風手段４０が備えられている。イオン発生手段３０は、風路２０内に突出して設けられた放電電極３１と、放電電極３１に高電圧を印加する電圧印加回路３４から構成されている。送風手段４０は、風路２０内でイオン発生手段３０に向かって空気を送風するために備えられ、クロスフローファン４１や軸流ファン４２等により構成されている。
【００１８】
なお、送風手段４０については、図中はファンによる構成を示しているが、工場内のユーティリティとして供給されるエアーなど、除電器外部から供給される気体を、本除電器に配管を設けることで供給をうける方式を用いてもよい。この場合、外部から供給を受けた気体は、除電器１１０内の風路２０を通過して吹出口１２から放出される。
【００１９】
図２は、イオン発生手段３０の概略構成図であり、吹出口１２の正面側から風路２０とイオン発生手段３０を示したものである。イオン発生手段３０は、正イオンを発生させる第１電極３２と、負イオンを発生させる第２電極３３からなる、少なくとも１対の針状の放電電極３１を備え、１つのイオン発生手段３０から正負両イオンを同時に発生させることができる構成となっている。風路２０内には、正負イオンの放出量に合わせてこのようなイオン発生手段３０が１〜１０個程度配置されている。
【００２０】
除電器１１０は、風路２０の内部で、高電圧が印加された放電電極３１の先端から発生した正負イオンを、送風手段４０により生成された空気流に混合させて、吹出口１２から正負イオンを含んだ空気流を対象物に照射することにより除電を行うものである。正負両イオンを放出することにより、帯電極性が安定しない対象物であっても、クーロン力によって帯電極性と逆極性のイオンが常に除電に寄与するので効果的に除電することができる。
【００２１】
筐体１０及び風路２０は、樹脂等の誘電体の材質で形成されている。風路２０は、イオン発生手段３０の周辺を含む、吸込口１１から吹出口１２まで全体を隙間なく覆うように形成されている。このため、筐体１０と風路２０で囲まれる内部は密閉されており、風路２０内で生成された正負イオンを含んだ空気流は、風路２０から筐体１０内に漏れることはなく、全て吹出口１２から放出される。
【００２２】
本発明の除電器１１０は、筐体１０と風路２０で密閉された内部に、導電体５０を配置したことを特徴としている。具体的には、導電体５０は、電界を遮蔽できる導電性材料で構成されるものであり、例えば、ＡｌやＣｕ等の金属板や、金属テープ、カーボンを含有した導電性樹脂等を用いることができる。また、導電体５０は、筐体１０と風路２０で密閉された内部にある筐体内壁面１０ａまたは風路外壁面２０ｂに設けられている。導電体５０を筐体内壁面１０ａまたは風路外壁面２０ｂに設けることにより、導電体５０を支持するための部材が不要となり、除電器１１０の構成を簡略化することができる。図１に示す実施形態１の除電器１１０では、導電体５０として金属板を用いており、筐体１０と風路２０で密閉された内部にある風路外壁面２０ｂのほぼ全面に設置している。
【００２３】
上記のように、筐体１０と風路２０の間に導電体５０を配置することにより、高電圧が印加された放電電極３１から生じる電界を導電体５０で遮蔽することができる。すなわち放電電極３１から生じる正負の電界は、導電体５０において正負の電界が打ち消し合うことにより、電界が導電体５０の外側に漏れることが抑制される。このため、放電電極３１の電界によって筐体１０が帯電することを防止できる。さらに、この導電体５０を接地することにより、正負の電界強度が異なるような場合であっても、安定的に電界を遮蔽することができる。
【００２４】
導電体５０は、筐体１０と風路２０の間で密閉された内部に配置されており、放電電極３１で生成された正負イオンが接する風路内壁面２０ａや、吹出口１２から放出された正負イオンが接する筐体外壁面１０ｂには、導電体５０が露出しない構造になっている。このため、正負イオンが導電体５０に回収されて減少することが防止され、除電速度やイオンバランスの低下を抑制することができる。
【００２５】
次に、実施形態１の除電器１１０の除電性能について説明する。除電性能は、除電速度、イオンバランス、筐体１０の帯電量の３項目によって評価を行った。除電速度とイオンバランスは、トレックジャパン製のＭｏｄｅｌ１５９ＨＨのチャージドプレートモニタを用いて測定した。また、筐体１０の帯電量は、ＳＩＭＣＯ製のＦＭＸ−００２の表面電位計を用いて測定した。
【００２６】
除電速度は、除電対象物として寸法が１５０×１５０ｍｍで静電容量が２０ｐＦの金属プレートを用い、この金属プレートの帯電電位が＋１０００Ｖから＋１００Ｖまで除電される所要時間と、−１０００Ｖから−１００Ｖまで除電される所要時間を測定し、両方の平均時間から除電速度を評価した。上記除電に要する平均時間が短いほど除電速度が速く、除電器１１０の除電能力が高いことを表わす。
【００２７】
イオンバランスは、除電対象物として上記金属プレートの表面電位を１０秒間測定して、その平均電位により評価した。除電された金属プレート表面の平均電位が０Ｖに近いほどイオンバランスが良好となり、除電器１１０の除電性能が高いことになる。
【００２８】
なお、除電速度及びイオンバランスは、除電器１００の正面から３００ｍｍ離れた位置の代表点１箇所を測定した。また、除電器１００の帯電量は、筐体外壁１０ｂにおける代表点１箇所の表面電位を表面電位計で測定した。なお、帯電量の値は、一般的に数十Ｖ以下程度であれば支障無いと判断することができる。
【００２９】
実施形態１の除電器１００は、風路外壁面２０ｂのほぼ全面に導電体５０を設けたものであり、その除電性能は、除電時間が１．２秒、イオンバランスが０Ｖであり、筐体１０の帯電量は、−２０Ｖ〜＋１０Ｖであった。これにより、実施形態１の除電器１００は、除電性能に影響を及ぼすことなく、筐体１０の帯電を防止できることが確認された。
【００３０】
一方、比較例として、導電体５０を設けていない除電器では、除電時間が１．４秒、イオンバランスが−４Ｖであり、筐体の帯電量は−２５０Ｖ〜３００Ｖであった。これは、放電電極３１から生じる電界が筐体１０側に漏れて、筐体１０が大きく帯電したことが考えられる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、実施形態２に係る除電器１２０の側面断面図である。実施形態２の除電器１２０は、導電体５０が筐体１０と風路２０で密閉された内部にある筐体内壁面１０ａに設置されていることが実施形態１の構成との違いであり、他の構成は同じであるため、同じ符号を付記することで詳細な説明は省略する。
【００３２】
実施形態２の除電器１２０は、図３に示すように、金属板からなる導電体５０を筐体内壁面１０ａのほぼ全面に設置して、正負両イオンと接することがないように構成し、この導電体５０を接地したものである。なお、導電体５０は、実施形態１と同様に、金属性のテープ状のもので構成してもよいし、導電性塗料を筐体内壁面１０ａに塗布して、それぞれ接地させる構成でもよい。
【００３３】
導電体５０として金属板を用いる場合、風路２０の形状によっては、風路外壁面２０ｂの表面に凹凸が形成され、風路外壁面２０ｂに沿って金属板を配置することが難しいが、筐体１０は、風路２０よりも比較的に平坦な壁面部によって形成されているため、筐体内壁面１０ａ側には導電体５０が金属板であっても容易に設置することができる。このように、導電体５０を筐体内壁面１０ａ側に設けることによっても、実施形態１と同様の除電性能が得られ、筐体１０の帯電を防止できる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図４は、実施形態３に係る除電器１３０の側面断面図である。実施形態３の除電器１３０は、導電体５０の設置面積を減らしたことが実施形態１の構成との違いであり、他の構成は同じであるため、同じ符号を付記することで詳細な説明は省略する。
【００３５】
実施形態３の除電器１３０は、放電電極３１の近傍であり、特に高電界が生じている電極周辺の部分に導電体５０を配置したものである。筐体１０を帯電させる主要因は、放電電極３１の先端から発生する高電界である。このため、導電体５０を風路外壁面２０ｂの放電電極３１の周辺部分に設置するだけでも、放電電極３１からの電界の大部分を遮蔽することができ、筐体１０の大部分の帯電を防止することができる。
【００３６】
なお、放電電極３１から発生する電界は、放電電極３１からの距離に比例して小さくなるため、電界が遮蔽されていない放電電極３１の周辺以外の部分も帯電量を小さくすることができる。
【００３７】
したがって、筐体１０や風路２０が一体形成され、導電体５０を設置できる箇所が制限されたコンパクトな除電器１００や、送風手段４０の周辺のように放電電極３１の電界の影響が少ない箇所が予め判明している場合には、導電体５０を小面積であっても効果的に配置することにより、電界の影響を抑制することができ、筐体１０の帯電を防止することができる。
【００３８】
実施形態３の除電器１００について、除電性能を評価したところ、除電時間が１．３秒、イオンバランスが＋３Ｖであり、筐体１０の帯電量は−４０Ｖ〜＋３０Ｖであった。これにより、実施形態３の除電器１００も、除電性能に影響を及ぼすことなく、筐体１０の帯電を防止できることが確認された。
【００３９】
（第４の実施形態）
図５は、実施形態４に係る除電器１４０の側面断面図である。実施形態４の除電器１４０は、円筒状の風路２０の一端に、送風手段４０として軸流ファン４２を備えており、軸流ファン４２を中心に風路２０を取り囲むように放電電極３１が配置されている。除電器１００が備える他の構成は同じであるため、同じ符号を付記することで詳細な説明は省略する。
【００４０】
実施形態４の除電器１４０は、放電電極３１が円筒状の風路２０を取り囲むように配置され、放電電極３１や電圧印加回路３４の周辺の構造が複雑となっているため、風路外壁面２０ｂだけでは導電体５０を充分に設置することができず、電界を完全に遮蔽することが難しい。このため、風路外壁面２０ｂの他に、筐体内壁面１０ａの前面側や背面側にも導電体５０を設置して、複数の導電体５０を組合せて用いることにより、放電電極３１の電界を遮蔽し、筐体１０の帯電を防止している。
【００４１】
実施形態４の除電器１００について、除電性能を評価したところ、除電時間が１．０秒、イオンバランスが＋９Ｖであり、筐体１０の帯電量は０Ｖ〜＋３０Ｖであった。これにより、実施形態３の除電器１００も、除電性能に影響を及ぼすことなく、筐体１０の帯電を防止できることが確認された。
【００４２】
以上説明したように、本発明の除電器は、空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、筐体内部で吸込口と吹出口を連通する風路と、風路の吸込口側に配置された送風手段と、風路の吹出口側に配置されたイオン発生手段とを備えた除電器であって、筐体と風路は誘電体で構成され、筐体と風路で密閉された内部に導電体が配置されていることを特徴している。
【００４３】
本発明の除電器によれば、筐体と風路の間に配置した導電体で放電電極の近傍で発生する電界を遮蔽するため、放電電極の電界によって筐体が帯電されることを防止できる。
【００４４】
また、本発明の除電器は、導電体が筐体と風路で密閉された内部に配置され、正負イオンが接する壁面には導電体が露出しない構造であるため、放電電極から放出される正負イオンが導電体に回収されることがなく、正負イオン量の減少やイオンバランスの低下を抑制することができる。
【００４５】
したがって、除電器の除電速度やイオンバランスを低下させることなく、筐体の帯電を防止することができる除電器を実現できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  筐体
１０ａ  筐体内壁面
１０ｂ  筐体外壁面
１１  吸込口
１２  吹出口
２０  風路
２０ａ  風路内壁面
２０ｂ  風路外壁面
３０  イオン発生手段
３１  放電電極
３２  第１電極
３３  第２電極
３４  電圧印加回路
４０  送風手段
４１  クロスフローファン
４２  軸流ファン
５０  導電体
１１０  除電器
１２０  除電器
１３０  除電器
１４０  除電器
２００  空気調和機
２０１  マイナスイオン発生器
２０２  導電体
２０３  左前面枠
２０４  右前面枠
２０５  前面パネル
２０６  台枠
【図１】
2014170705.tif 000003
【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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