(57)【要約】【課題】コンプレッサから送られる噴出空気を増幅して吹き出させることができるイオン発生器を提供する。【解決手段】吹き出し口１１に向けて延びる放電電極２１と、対向電極２３と、噴出空気を供給するエア吐出口１６とを有し、両電極２１、２３間に高電圧を印加して生成された空気イオンを前記吹き出し口１１から送り出すイオン発生器１であって、対向電極２３には吹き出し口１１から見て放電電極２１を中心として円弧状の切欠き部３２Ａが形成され、切欠き部３２Ａが放電電極２１の全周のうちの一部と隙間２５を空けて配置されており、この隙間２５に向けて噴出空気が送流されるように構成した。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹き出し口に向けて延びる放電電極と、対向電極と、噴出空気を供給するエア吐出口とを有し、前記両電極間に高電圧を印加して生成された空気イオンを前記吹き出し口から送り出すイオン発生器であって、
前記対向電極には前記吹き出し口から見て前記放電電極を中心として円弧状の切欠き部が形成され、前記切欠き部が前記放電電極の全周のうちの一部と隙間を空けて配置されており、前記隙間に向けて前記噴出空気が送流されるように構成したことを特徴とするイオン発生器。
【請求項２】
前記対向電極には前記吹き出し口から見て前記放電電極を中心として略半円状の切欠き部が形成され、前記切欠き部が前記放電電極の全周のうちの略半分と隙間を空けて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生器。
【請求項３】
前記エア吐出口から吹き出された噴出空気を前記隙間に向けて誘導する導風鍔を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオン発生器。
【請求項４】
前記放電電極を挟んで前記対向電極の反対側に上面カバーを設け、前記噴出空気の流れによって誘導される外部空気が流れる空気流路を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のイオン発生器。
【請求項５】
前記空気流路の上流側に、アシストエアを供給するアシストエア供給部を有することを特徴とする請求項４に記載のイオン発生器。
【請求項６】
前記放電電極が前記吹き出し口の長手方向に沿って間隔を空けて複数配置され、前記対向電極が板状に一体に形成されていることを特徴等する請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のイオン発生器。
【請求項７】
１つの前記放電電極に対応して２つの前記エア吐出口を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオン発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロナ放電によって生成した正又は負の空気イオンを被除電部材に吹き付けて、この被除電部材の電荷を中和するイオン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電気が帯電した帯電体を被除電部材としてこれに空気イオンを吹き付けて被除電部材を除電するために、イオナイザーあるいは除電装置とも言われるイオン発生器が使用されている。電子部品の製造や組立を行う製造ラインに使用されるイオン発生器は、電子部品や製造組立治具等を被除電部材として、これに帯電した静電気を除去するために使用されている。被除電部材に空気イオンを吹き付けることにより、静電気によって異物が電子部品等に付着したり、電子部品が静電気により破壊されたり、異物が治具に付着したりすることを防止することができる。
【０００３】
このようなイオン発生器としては、幅の広い被除電部材を除電することを目的として、吹き出し口を横長に形成したものがある。例えば、横長の吹き出し口の長手方向に沿って間隔を空けて対向電極を複数配置し、この対向電極の外周に配置した放電電極とで空気イオンを生成し、コンプレッサから対向電極の突出方向に全体的に噴出空気を送ることで、空気イオンを吹き出し口から吹き出させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０８８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イオン発生器の吹き出し口から送風される吹き出し空気は、生成した空気イオンをより遠くへ吹き出させるために、より大きな流量を確保することが望ましい。しかしながら、上述した特許文献１の技術では、コンプレッサから送られる噴出空気の流量を超えて吹き出し空気を供給することはできない。
【０００６】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンプレッサから送られる噴出空気を増幅して吹き出させることができるイオン発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述課題を解決するため、本発明は、吹き出し口に向けて延びる放電電極と、対向電極と、噴出空気を供給するエア吐出口とを有し、前記両電極間に高電圧を印加して生成された空気イオンを前記吹き出し口から送り出すイオン発生器であって、前記対向電極には前記吹き出し口から見て前記放電電極を中心として円弧状の切欠き部が形成され、前記切欠き部が前記放電電極の全周のうちの一部と隙間を空けて配置されており、前記隙間に向けて前記噴出空気が送流されるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、前記対向電極には前記吹き出し口から見て前記放電電極を中心として略半円状の切欠き部が形成され、前記切欠き部が前記放電電極の全周のうちの略半分と隙間を空けて配置されていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記エア吐出口から吹き出された噴出空気を前記隙間に向けて誘導する導風鍔を有していてもよい。
【００１０】
他方、前記放電電極を挟んで前記対向電極の反対側に上面カバーを設け、前記噴出空気の流れによって誘導される外部空気が流れる空気流路を形成することもできる。
【００１１】
また、前記空気流路の上流側に、アシストエアを供給するアシストエア供給部を有するようにしてもよい。
【００１２】
さらにまた、前記放電電極が前記吹き出し口の長手方向に沿って間隔を空けて複数配置され、前記対向電極が板状に一体で形成されたものに適用してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るイオン発生器では、前記対向電極には前記吹き出し口から見て前記放電電極を中心として円弧状の切欠き部が形成され、前記切欠き部が前記放電電極の全周のうちの一部と隙間を空けて配置されている。そして前記隙間に向けて前記噴出空気が送流されるように構成しているので、放電電極の回りで生成された空気イオンと一緒に噴出空気が隙間から吹き出されるようになる。また、噴出空気の流れに巻き込まれるようにして噴出空気の送流方向に沿って外部空気が流れるようになり、隙間以外の部分から空気イオンと一緒に吹き出し口から外部空気が吹き出されるようになる。その結果、噴出空気の流れに加えてさらに外部空気の流れが加わって、噴出空気の流れが増幅される。これにより、コンプレッサから送られる噴出空気の流量を超えて吹き出し空気を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るイオン発生器を表側から見た全体斜視図である。
【図２】図１で示すイオン発生器を裏側から見た全体斜視図である。
【図３】イオン発生器の正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の背面図である。
【図６】放電電極ユニットを単体で示す斜視図である。
【図７】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図３のＸ部拡大図である。
【図９】図８の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係るイオン発生器について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で使用する上下方向、左右方向（幅方向）、奥行き方向とは、図１の手前側を正面（表側）として、この正面側から見た方向をいうものとする。また、以下で記載する実施形態では、イオン発生器の一例として、生成した空気イオンを横長の吹き出し口から吹き出すワイドタイプの製品について説明する。
【００１６】
また、本明細書中の説明では、コンプレッサからイオン発生器１内に供給されてエア吐出口１６から吐出されるものを「噴出空気」、イオン発生器１の周囲から巻き込まれるものを「外部空気」、アシストエア供給部３０から供給されるものを「アシストエア」と称して、それぞれの空気の違いが明確になるように記載してある。また、吹き出し口１１から吹き出される空気（噴出空気と外部空気を合わせたもの、または噴出空気、外部空気およびアシストエアを合わせたもの）を「吹き出し空気」と称して記載する。
【００１７】
イオン発生器１は、図１〜図５に示すように、外郭を構成する本体部１０と、この本体部１０の吹き出し口１１から着脱可能に取り付けられる放電電極ユニット２０（図６参照）によって構成されている。
【００１８】
本体部１０は、左右方向に長手方向を有する略直方体形状に形成されている。この手前側前面の上部には、図１、図３、図４および図７に示すように、本体部１０の長手方向に沿って横長に延びる吹き出し口１１が形成されている。
【００１９】
本体部１０の内部であって、この吹き出し口１１の後方には、図７に示すように、奥行き方向に窪んだ放電電極ユニット取付部１２が形成されている。この放電電極ユニット取付部１２は、吹き出し口１１と同じ幅を有し、略直方体形状の放電電極ユニット２０（図６参照）の全体が嵌り込むように、角形に窪んだ形状に形成されている。
【００２０】
また、放電電極ユニット取付部１２のさらに後方には、図７に示すように、供給エアチャンバ１３が設けられている。この供給エアチャンバ１３は、吹き出し口１１の左右方向の全長に亘って形成されている。この供給エアチャンバ１３には、図１〜図５で示すように、本体部１０の左側部に設けられたエア供給口１３Ａからチューブ１３Ｂを介して噴出空気が供給される。
【００２１】
供給エアチャンバ１３の前側上部には、図７〜図９に示すように、供給エアチャンバ１３内から放電電極ユニット取付部１２の後部に向けてエアを吐出するエア吐出口１６が設けられている。このエア吐出口１６は、図８および図９に示すように、詳細は後述するが、吹き出し口１１側から見てそれぞれの放電電極２１の左右の下側に２つずつ設けられている。噴出空気は、このエア吐出口１６によって絞られた状態で高速で前方へと噴出されるようになる。
【００２２】
また、エア吐出口１６の上部には、図７に示すように、エア吐出口１６の前方の上側を覆う導風鍔１７が設けられている。この導風鍔１７は、エア吐出口１６から吹き出された噴出空気の直進性を高めるためのものであり、この導風鍔１７によって導かれる噴出空気は、詳細は後述するが、本体部１０に取り付けられる放電電極ユニット２０内の放電電極２１の下側の隙間２５に向けられている。
【００２３】
また、本体部１０内部の上部であって、供給エアチャンバ１３および放電電極ユニット取付部１２の上方（詳細は後述する放電電極２１を挟んで対向電極２３の反対側）には、上面カバー１４が設けられている。この上面カバー１４と供給エアチャンバ１３および放電電極ユニット取付部１２との間には、図１〜図３、図５および図７に示すように、空気流路１５が形成されている。この空気流路１５は、本体部１０の後面から前面まで貫通しており、上述した導風鍔１７が噴出空気を導く方向と略平行な流路をなしている。すなわち、エア吐出口１６から吐出される噴出空気流の方向と、空気流路１５から流れ込む空気流の方向は同じになる。なお、詳細は後述するが、本体部１０に組み付けられた放電電極ユニット２０の上面は、この空気流路１５に接する（空気流路１５内に表出する）ようになっている。また、この上面カバー１４は、図２および図５に示すように、幅方向に間隔を空けて配置された補強リブ１４Ａによってその中央部分が補強されている。
【００２４】
また、空気流路１５の裏面側の入り口１５Ａは、図２、図５および図７に示すように、上述した供給エアチャンバ１３の上部を曲面形状に形成することで拡開されている。これにより、イオン発生器１の後方にある外部空気を空気流路１５内に取り込み易くしている。
【００２５】
なお、イオン発生器１の吹き出し口１１の開口面積は、この空気流路１５の前面の開口面積と、放電電極ユニット取付部１２の前面の開口面積とを合わせた全部の面積をいうものである。
【００２６】
放電電極ユニット２０には、図６に示すように、複数（図６では４個）の放電電極２１が左右方向（幅方向）に間隔を空けて並べて配置されている。この放電電極２１は、細い線状または針状に形成されたものであり、手前側の吹き出し口１１に向かって直線状に延びている。また、放電電極ユニット２０の上面には、それぞれの放電電極２１の位置に合わせて開口部２２が形成されている。それぞれの放電電極２１は、この開口部２２を介して放電電極ユニット２０の上面から表出している。
【００２７】
放電電極ユニット２０の前側には、図１、図３、図６および図７に示すように、対向電極２３が取り付けられている。この対向電極２３は、導電性を有する金属板で形成されており、放電電極ユニット２０の左右の長手方向に亘って一体で板状に形成されている。
【００２８】
この対向電極２３は、図３、図６、図８および図９に示すように、吹き出し口１１側から見て（イオン発生器１の正面側から見て）、それぞれの放電電極２１の中心から下側にだけ設けられており、上側には設けられていない。また、対向電極２３には、それぞれの放電電極２１と対応する位置に、放電電極２１を中心とする略半円形状の切欠き部２３Ａが形成されている。すなわち、正面側から見て、放電電極２１の外周の下側部分は、この略半円形状の切欠き部２３Ａと隙間２５を空けて配置されている。
【００２９】
また、放電電極ユニット２０の内部には、図７に示すように、エア吐出口１６の前側から隙間２５に向けて噴出空気が流れる供給エア通路２４が形成されている。これにより、供給される噴出空気は、供給エア通路２４を通って隙間２５に送られるようになる。放電電極２１と対向電極２３の切り欠き部２３Ａとの間の隙間２５に向けて、２つのエア吐出口１６から噴出空気が送られる。図８に示すように、吹き出し口１１側から見て、２つのエア吐出口１６を放電電極２１と対向電極２３の切り欠き部２３Ａとの間に設けている。このことにより、放電電極２１と対向電極２３の切り欠き部２３Ａとの間で発生した空気イオンを、噴出空気によって効率的に前方へ噴出することができる。
【００３０】
また、放電電極ユニット２０を本体部１０に組み付けた状態では、図７に示すように、導風鍔１７の前側先端部から供給エア通路２４の後端部までの前後方向の間に離間部２６が設けられている。上述した供給エア通路２４には、エア吐出口１６からの噴出空気が高速で流れており、この離間部２６および開口部２２では、高速で流れる噴出空気と、空気流路１５内にある外部空気とが接するようになる。
【００３１】
なお、イオン発生器１には、外部電源から電源ケーブル２７（図１および図２参照）を介して電源が供給され、組み込まれた放電電極ユニット２０内部の放電電極２１および対向電極２３の両極間に高電圧が印加される。これにより、コロナ放電が発生し、空気イオンが生成される。この電源を供給するための内部配線の構造や回路構成等（図示せず）については、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態に係るイオン発生器１の作用について説明する。本体部１０のエア供給口１３Ａから供給された噴出空気は、供給エアチャンバ１３に入り込み、エア吐出口１６で絞られて流速を増して吹き出される。そして、吹き出された噴出空気は、供給エア通路２４を通り、放電電極２１と対向電極２３との対向する隙間２５に流れ込み、生成された空気イオンと共にこの隙間２５から吹き出される。
【００３３】
エア吐出口１６から吹き出される高速の噴出空気は、空気流路１５或いはイオン発生器１の後方にある外部空気を巻き込み、噴出空気の流れとは異なる外部空気の流れを発生させる。より詳細には、噴出空気の流れは、放電電極ユニット２０上面の開口部２２の付近で外部空気と接し、粘性流体である外部空気が噴出空気の流れによって巻き込まれる。これにより、外部空気は、噴出空気の流れに沿って流れるようになる。
【００３４】
また、この外部空気は、放電電極ユニット２０の上面の開口部２２で放電電極２１と接することで、放電電極２１で生成された空気イオンと共に吹き出されるようになる。このとき、対向電極２３は、吹き出し口１１側から見て、放電電極２１の下側に配置され、上側には配置されていないので、巻き込まれた外部空気は、放電電極２１の上側部分を通過しつつ、放電電極２１で発生する空気イオンを巻き込みながら吹き出される。このようにして、吹き出される噴出空気の風量に加えて外部空気の風量が加わるようになり、噴出空気が増幅されるようになる。
【００３５】
一方、本体部１０の上面カバー１４は、たとえば、巻き込まれる外部空気の流れを整流する機能を有している。すなわち、空気流路１５に流れ込む外部空気流は、上面カバー１４によって整流されるので、乱流が生じないようになる。乱流が発生すると、プラスの空気イオンとマイナスの空気イオンを混ぜて中和してしまうが、上面カバー１４によって乱流の発生を防ぐことができるので、空気イオンの中和を低減することができる。また、乱流が生じると、外部空気の流れの直進性が損なわれると共に、外部空気の流量が低下することになる。上面カバー１４は、これらを防止することができる。
【００３６】
また、この上面カバー１４の高さ方向の位置は、必要以上に高すぎるとカバーとしての機能を得ることができずに外部空気の流れに乱れが生じてしまう。一方、上面カバー１４の高さが低すぎると、外部空気の巻き込む流れの抵抗となってしまう。そのため、これらの高さは、噴出空気の流速や空気流路１５の長さ等に合わせて適宜決定する必要がある。
【００３７】
また、対向電極２３は、印加される電圧によって空気イオンを反発させて吹き出し口１１の前方へ飛ばす機能も有している。つまり、対向電極２３をある程度の大きさのインピーダンス（単なる抵抗素子でも良い）を介して接地するようにする。生成された空気イオン（例えばプラスの空気イオン）の一部がこの対向電極２３に捕捉されて電流が流れると、そのインピーダンスによって対向電極２３の電位がプラス側に上昇する。その結果、プラスの空気イオンは、プラス電位となった対向電極２３と反発して吹き出し口１１の前方に向かって動くことになる。
【００３８】
そのため、対向電極２３の表面積は、反発力を大きくするために広く形成することが考えられる。すなわち、吹き出し口１１の正面から見て切欠き部３２Ａが放電電極２１の全周の半分以上の部分と隙間２５を空けて配置される高さまで大きくすることも考えられる。しかしながら、対向電極の面積を広くした場合、上述した空気流路１５内に巻き込まれた外部空気の流れを阻害してしまう。そのため、空気イオンをより遠くへ飛ばすという観点から、上述した反発力と外部空気の流量との兼ね合いで最適な範囲を選択するのがよい。すなわち、隙間２５を空けて配置される高さを１／３或いは２／３（全周のうちの一部と隙間を空けて配置）等の高さにしてもよく、本実施の形態では、この点を考慮して、略半分の高さになるようにしている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係るイオン発生器１によれば、対向電極２３には吹き出し口１１から見て放電電極２１を中心として円弧状の切欠き部３２Ａが形成され、切欠き部３２Ａが放電電極２１の全周のうちの一部と隙間２５を空けて配置されている。その隙間２５に向けて噴出空気が送流されるように構成しているので、放電電極２１の回りで生成された空気イオンと一緒に噴出空気が隙間２５から吹き出されるようになる。また、噴出空気の流れに巻き込まれるようにして噴出空気の送流方向に沿って外部空気が流れるようになり、隙間２５以外の部分を通過して空気イオンと一緒に吹き出し口１１から外部空気が吹き出されるようになる。その結果、噴出空気の流れに加えてさらに外部空気の流れが加わって、噴出空気の流れが増幅される。これにより、コンプレッサからの噴出空気の流量を超えて吹き出し空気を供給することができる。
【００４０】
特に、対向電極２３には吹き出し口１１から見て放電電極２１を中心として略半円状の切欠き部２３Ａが形成され、切欠き部２３Ａが放電電極２１の全周のうちの略半分と隙間２５を空けて配置されている。従って、外部空気の流れを利用して空気イオンを飛ばす機能と、対向電極２３における反発力を利用して空気イオンを飛ばす機能とをどちらも有効に活用することができる。そのため、空気イオンがより遠くまで届くようにすることができる。
【００４１】
また、エア吐出口１６から吹き出された噴出空気を隙間２５に向けて誘導する導風鍔１７を有しているので、噴出空気が高速のまま隙間２５に送られるようになる。そのため、この高速の噴出空気の流れによって外部空気をさらに巻き込み易くなり、噴出空気の流量を超えて吹き出し空気を供給することができる。
【００４２】
さらに、放電電極２１を挟んで下側の対向電極２３の反対側（上側）に上面カバー１４を設け、噴出空気の流れによって誘導される外部空気が流れる空気流路１５を形成しているので、外部空気の流れを整流することができる。また、空気流路１５を形成することで外部空気の流れを隙間２５以外の部分に向けることによって、外部空気の流れが対向電極２３によって阻害されないようにすることができる。さらに、放電電極２１で生成された空気イオンを外部空気の流れによって吹き出させることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態に係るイオン発生器について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００４４】
例えば、本実施の形態では、高速の噴出空気に巻き込まれるようにして空気流路１５内に外部空気を送流させているが、図７に示すように、これらに加えて、空気流路１５の上流側（イオン発生器１の後部側）にアシストエアを供給するアシストエア供給部３０を設けることもできる。このアシストエア供給部３０は、供給口３１を空気流路１５に向け、空気流路１５の送流方向に沿って外部空気を吹き出すように構成されている。これにより、空気流路１５を流れる外部空気の風量をさらに増加（アシスト）させ、より大きな吹き出し空気（噴出空気、外部空気、およびアシストエア）を確保することができる。また、アシストエアを供給することによって外部空気の直進性をさらに高めることがでる。
【００４５】
他方、本実施の形態では、放電電極２１が長手方向に複数設けられたイオン発生器１について記載したが、放電電極２１が１つでスポット的に空気イオンを吹き付けるものにも使用することができる。ただし、外部空気をより多く取り込むためには、本実施の形態のように、吹き出し口１１が長い形状のものの方が好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１  イオン発生器
１０  本体部
１１  吹き出し口
１２  放電電極ユニット取付部
１３  供給エアチャンバ
１３Ａ  エア供給口
１３Ｂ  チューブ
１４  上面カバー
１４Ａ  補強リブ
１５  空気流路
１５Ａ  空気流路の入り口部
１６  エア吐出口
１７  導風鍔
２０  放電電極ユニット
２１  放電電極
２２  開口部
２３  対向電極
２３Ａ  切欠き部
２４  供給エア通路
２５  隙間
２６  離間部
２７  電源ケーブル
３０  アシストエア供給部
３１  供給口
【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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【図９】
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