(57)【要約】本発明は、流体（Ｆ）内にある多数のエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，ｐｎ）の表面（ｓｐ）に、ほぼ均一な量イオン（ｉq）を付着させるためのイオン放出静電装置（１）である。当該装置（１）の種類は、伝導性放電コロナ電極（ＥＣ）と、非コロナ伝導性レセプタ電極（ＥＲ）とを有する。レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）は、ほぼ均一に分散配置された、尖ったエッジの複数のクレータ（４３）で覆われており、これらはほぼ円形（４４）に閉じられており、端部エッジ（Ａ１）において、最小曲げ半径（ｒａ）を有する断面を示し、開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を閉じており、そして、有効面（ＳＡ）の外側に表れている。前記尖ったエッジのクレータは、有効面（ＳＡ）上で、２つの幾何学上の方向において、ほぼ均一に分散配置されている。コロナ電極（ＥＣ）から生じてレセプタ電極（ＥＲ）の有効面に向かうイオン（Ｉｑ）表面流は、均一性が高まっている。好ましい構成として、レセプタ電極（ＥＲ）は金属製フィンの配列（Ｒ´ｘｙｚ）によって製造されている。
2005537910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体（Ｆ）内にあって同じクラスの径（ｄｐ）を有する多数のエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，ｐｎ）の表面（ｓｐ）に、電荷（ｑ）を有するイオン（ｉq）をほぼ均一な量、付着させるためのイオン放出静電装置（１）であって、前記静電装置（１）の種類は、
（ａ）放電電位（Ｖ１）の下にあって、イオン（ｉq）の全体の流れ（Ｉ）を発する、伝導性放電コロナ電極（ＥＣ）と、
（ｂ）レセプタ電位（Ｖ２）の下にある、非コロナ伝導性レセプタ電極（ＥＲ）であって、
−  コロナ電極（ＥＣ）に対向して、放電域（Ｄ）から距離（ｄ）を置いた位置に置かれた擬平面的な有効面（ＳＡ）を示しており、
−  有効面（ＳＡ）をコロナ電極（ＥＣ）から隔てる自由スペース（Ｈ）を有し、当該スペース（Ｈ）がフリーである、という前記レセプタ電極（ＥＲ）と、
（ｃ）多数の流体用貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）であって、
−  レセプタ電極（ＥＲ）を通過し、
−  終端が、有効面（ＳＡ）上で、ほぼ円形の形状をした多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）となっており、いわゆる流れ軸（ｘｘ´）に従い、有効面（ＳＡ）に対してほぼ垂直であり、
−  有効面（ＳＡ）の近傍で、レセプタ電極（ＥＲ）を通過し全体的に流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）の軸（ｘｘ´）にほぼ並行である、という通路に従うかたちで流体（Ｆ）が流れることを確実とする、という前記チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）と、
（ｄ）流体加圧手段（２）であって、流体（Ｆ）が、特にレセプタ電極（ＥＲ）の厚み（ｃｒ）方向を通り、ほぼ前記流れ軸（ｘｘ´）の中にあって前記通路（３０）に沿った形で移動することを確実にする、という前記流体加圧手段（２）と、
（ｅ）少なくとも２つの金属製端子（Ｂ＋，Ｂ−）を有する電流源（３）であって、前記端子はそれらの間に充分な高さの電位差（およそ５０００Ｖ）を有する、という前記電流源（３）と、そして、
（ｆ）少なくとも２つの伝導体（４，５）であって、
−  それぞれが、一方の端部（６，７）では電位端子（Ｂ＋，Ｂ−）の一方、および／またはアース（８）に接続され、もう一方の端部（９，１０）では各々、コロナ電極（ＥＣ）とレセプタ電極（ＥＲ）との差分に接続されており、
−  ２つの電極（ＥＣ，ＥＲ）を、放電域（Ｄ）でのイオン（ｉq）のイオン放出を確実にするのに充分な電位差（Ｖ１）＜＞（Ｖ２）の下に置くことを目的とする、という前記伝導体（４，５）と、で構成される種類であり、
前記イオン放出静電装置の特徴となるのは、以下のような構成である、すなわち、
・先ず、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）は、ほぼ均一に分散配置され、尖ったエッジを有し、閉じたほぼ円形（４４）の形をした多数のクレータ（４３）で覆われており、
−  これらクレータは、端部エッジ（Ａ１）において、最小曲げ半径（ｒａ）を有する断面を示し、開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を囲んでおり、そして、
−  終端は有効面（ＳＡ）の外側に向かい、ほぼ垂直な軸（ｘｘ´）に従って、放電域（Ｄ）の方向を向いており、
・また、尖ったエッジを有し、閉じたほぼ円形（４４）の形をした、これら複数のクレータ（４３）は、レセプタ電極（ＥＲ）上に配置されており、その様態は、流体用貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）の多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）が、有効面（ＳＡ）上で、２つの幾何学上の方向（ｙｙ´，ｚｚ´）において、ほぼ均一に分散配置されている、というものであり、
以上によって、コロナ電極（ＥＣ）から生じたイオン（ｉq）の、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）の方向への表面流（Ｉｓ（ｒ））を、それが有するイオンの厳密な表面強度Ｊ（Ｑ（ｒ））が、有効面（ＳＡ）に隣接するポイントＱ（ｒ）において、空間距離の（ｒ）の変化に対して、より高い均一性を有するイオン強度空間分布Ｉｓ（ｒ）を示すようなものとし、当該空間距離（ｒ）は、
・レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）上の対応する投影ポイント（Ｐ（ｒ））と、
・擬平面的な有効面（ＳＡ）上にコロナ電極（ＥＣ）の放電域（Ｄ）をまっすぐに投影した部分の形状（Ｇ）の幾何学上の中心（Ｏ）を囲む主イオン作用域（Ａ）と、の間の距離であり、
幾何学上の中心（Ｏ）を囲んでいる広い有効域（Ｓ）において、本有効域（Ｓ）内では、開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を通る流体（Ｆ）によって運ばれる、同じクラスの径（ｄｐ）を有するエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，…，ｐｎ）の表面（ｓｐ）に、ほぼ均一な量のイオン（ｉq）が付着させられることになる、
という前記イオン放出静電装置。
【請求項２】
放電電極（ＥＣ）は、コロナポイント（２２）によって構成されており、
−  これは、ニードル（２３）の端部に位置づけられて、
−  擬平面的な有効面（ＳＡ）に垂直なポイント軸（ｘｉ，ｘ´ｉ）に従って、尖ったエッジを有し、閉じたほぼ円形（４４）の形をした複数のクレータ（４３）の、尖った形で浮き出たゾーン（Ａｉ）の方に方向付けされており、
−  有効面（ＳＡ）に対向し、距離を置いて位置づけられていること、
を特徴とする請求項１に記載のイオン放出静電装置。
【請求項３】
コロナポイント（２２）電極（ＥＣ）が、最小の壁の厚み（２６）を有する中空管（２５）によって囲まれており、これが、
−  ニードル（２３）のポイント軸（ｘ１，ｘ´１）と同一線上にあって、流体（Ｆ）の流れ軸（ｘｘ´）に従い、
−  レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）に対向する形で位置づけられていること、そして、
・本中空管（２４）がその内部に、有効面（ＳＡ）に対向するとともにニードル（２３）を囲んでいる流体（Ｆ）用通路を長手方向に有していること、
を特徴とする請求項２に記載のイオン放出静電装置。
【請求項４】
・コロナポイント（２１）電極（ＥＣ）は、伝導性素材、特に金属性素材（３４）で構成され、最小の壁厚（２６）を有する中空管（２５）で囲まれており、
・当該中空管（２５）は、レセプタ電極（ＥＲ）と同じ電位（Ｖ２）を帯びており、それによって、コロナ電極（ＥＣ）の電位（Ｖ１）に関して電気的保護を与え、その一方で、ポイント軸（ｘ１，ｘ´１）に対して垂直な径方向のイオンの流れを制限するが、それは、有効面（ＳＡ）のポイント（Ａｉ）（鋭く尖った、および／または、針状のもの）の優勢な静電作用による、ということ、
を特徴とする請求項３に記載のイオン放出静電装置。
【請求項５】
・レセプタ電極（ＥＲ）は多孔性構造（５１）で構成され、長い線形の部分（５７）を有するフィンの配列組立物で構成された胞状メッシュ（５２）を備え、そして、
・有効面（ＳＡ）上にほぼ均一に分散配置され、先端に向かって鋭くなった複数のゾーン（鋭く尖った、および／または、針状のもの）（Ａｉ）は、有効面（ＳＡ）の右側に、多孔性構造（５１）の胞状メッシュ（５２）の構造体を分割することによってもたらされたものであること、
を特徴とする請求項１に記載のイオン放出静電装置。
【請求項６】
・ 疑平面的な有効面（ＳＡ）を保持しているレセプタ電極（ＥＲ）は、伝導性の多孔性ブロック（５５）によって作られており、
−  長い線形の部分（５７）を備える複数のフィンによって形成された胞状メッシュ（５２）を備えた疑反復的な多孔性構造（５１）で構成され、導電素材（５８）、特に金属素材によって構成されており、
−  フィン（ａｎ）の横断面（Ｓｔ）は細く、また、その厚み（ｃa）は長手方向の寸法（ｌａ）よりもはるかに小さく、そして当該フィンは、側面先行端部（ｂｎ）を少なくとも１つ含み、当該先行端部は延ばされて先が細くなっており（すなわち、最小の局所的横向き曲げ半径（ｒａ）を備えて）、フィン（ａｎ）の長さ方向（ｘｎ，ｘ´ｎ）に指向させられており、
−  フィン（...ａ１３，ａ１４，ａ１５，...，ａｎ，…）は、物理的にも電気的にも、それらの各々の末端（ｃｎ１，ｃｎ２）によって相互接続され、それによって、伝導性の３次元配列（Ｒ´ｘｙｚ）を構成し、さらに、それらフィンは、幾何学的に連結されグループ化されて、多数の基本セル（ｃ１... ，ｃ１６，ｃ１７...）を構成し、お互いの間で連絡しあって流体（Ｆ）用の貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，... ，Ｃｎ）を形成しており、
−  多孔性ブロック（５５）の内部フィン（ａ１３）は、主に複数の基本セル（…，ｃ１，…，ｃ１７，...）に共通であり、
−  多孔性ブロック（５５）の同じ内部セル（ｃ１）に属する連結フィン（ａ１３，ａ１４，...）の大部分は、内部の仮想基本面（６２，６３）を囲み、それらの側面の長手方向の面（ｓ１）のうちの少なくとも１つによって、閉じた形状で、各基本セル（ｃ１，ｃ１７）に接する形で結合し、それによって、小型の基本中空セル空間（５９，６０）を内部に有することとなり、すなわち、３方向（ｘ，ｙ，ｚ）において同じ程度の大きさの横断寸法（dｘ１，ｄｙ１，ｄｚ１）を有することとなり、
−  多孔性ブロック（５５）の中心に位置する大多数のセル（ｃ１）の基本中空セル空間（５９）の終端は、隣接するセル（ｃ１６，ｃ１７，...）の基本中空空間（...，６０，...）に対向し、それらの基本面（６２）を介して、少なくとも４つ（１２が好ましい）のリセス（ｃ１６）となっており、
−  クレータ（ｃ１６）の各々は、当該セル（ｃ１６）に属し、隣接するセル（…，ｃ１，…）と共有されるフィン（..,，ａ１６，...）の側面エッジ（ｂ１６，...）に囲まれており、
・多孔性ブロック（５５）は、３次元配列（Ｒ´ｘｙｚ）の外壁の多数の基本セル（ｃＡ）を分割する形で、いわゆる有効面（ＳＡ）に従って擬平面的にカットされており、
−  有効面（ＳＡ）上に分散配置され、それによって、各々の分割された外部セル（ｃＡ）の右側に多数の金属製ノズル（７１）を配置し、有効面（ＳＡ）の反対側に、ほぼ円形の形状をした、尖ったエッジ（７２）を示していること、
を特徴とする請求項５に記載のイオン放出静電装置。
【請求項７】
非コロナ伝導レセプタ電極（ＥＲ）は、以下に示すような、ほぼ平面的なプレート（６４）によって構成される種類のものであり：当該プレートとは、すなわち、
・２つのほぼ平行な擬平面的側面（ＳＡ，Ｓ´Ａ）であって、すなわち、
−  第１のいわゆる有効面（ＳＡ）であって、コロナ電極（ＥＣ）に対向して、その放電域（Ｄ）からある距離（ｄｉ）をおいて配置された面、そして、
−  第２の面（Ｓ´Ａ）、という２つの面と、
・多数の流体用貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）であって、
−  レセプタ電極（ＥＲ，６４）を通過し、
−  レセプタ電極（ＥＲ）の２つの面（ＳＡ）、（Ｓ´Ａ）の各々を接続し、
−  終端は、第１の有効面（ＳＡ）上では多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）となっており、実質的に第１の有効面（ＳＡ）に対して垂直な、いわゆる流れ軸（ｘｘ´）に従っており、そして、
−  第２の表面（Ｓ´Ａ）における終端は、多数の開口部（Ｏ´１，Ｏ´２，... ，Ｏ´ｎ）となっており、実質的に第２の表面（Ｓ´Ａ）に対して垂直な軸（ｘｘ´）に従っている、という前記チャネルと、
を示すプレートであって、
特徴となるのは、
・多数の流体（Ｆ）用貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）は、レセプタ電極（ＥＲ）を横切る位置に置かれ、それによって、第１の有効面（ＳＡ）には多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｎ）がほぼ均一に分散配置されるかたちとなり、第２の有効面（Ｓ´Ａ）には多数の開口部（Ｏ´１，Ｏ´２，... ，Ｏ´ｎ）が同様にほぼ均一に分散配置されるかたちとなり、
・レセプタ電極（ＥＲ）の２つの擬平面的な有効面（ＳＡ，Ｓ´Ａ）はそれぞれ、複数の、先端に向かって鋭くされた（鋭く尖った、および／または、針状の）ゾーン（Ａｉ，Ａ´ｉ）によって覆われており、当該ゾーンは、
−  いくつか（Ａｉ）は有効面（ＳＡ）から、その他（Ａ´ｉ）は有効面（Ｓ´Ａ）から、浮き出る形で現れており、
−  局所的に最小の表面曲げ半径（ｒａ）を示し、
−  第１の有効面（ＳＡ）および第２の表面（Ｓ´Ａ）にほぼ均一に分散配置されており、そして、
−  前記開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）、（Ｏ´１，Ｏ´２，... ，Ｏ´ｎ）を囲んでいる、という構成であること
を特徴とする請求項１に記載の前記イオン放出静電装置。
【請求項８】
・レセプタ電極（ＥＲ）は多孔性構造（５１）で構成され、長い線形の部分（５７）を有するフィンの配列組立物で構成された胞状メッシュ（５２）を備え、そして、
・第１の有効面（ＳＡ）上にほぼ均一に分散配置され、先端に向かって鋭くなった複数のゾーン（鋭く尖った、および／または、針状のもの）（Ａｉ）は、第１の有効面（ＳＡ）の右側に、多孔性構造（５１）の胞状メッシュ（５２）の構造体を分割することによってもたらされたものであり、
・第２の有効面（Ｓ´Ａ）上にほぼ均一に分散配置され、先端に向かって鋭くなった複数のゾーン（鋭く尖った、および／または、針状のもの）（Ａ´ｉ）は、第２の有効面（Ｓ´Ａ）の右側に、多孔性構造（５１）の胞状メッシュ（５２）の構造体を分割することによってもたらされたものであること、
を特徴とする請求項６または７に記載のイオン放出静電装置。
【請求項９】
流体（Ｆ）内にある、同じクラスの径（ｄｐ）を有する多数のエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，...）の表面（ｓｐ）に、反対の電荷を有する符合の異なるイオン（ｉq1）、（ｉq2）の各々をほぼ均一な量、付着させる双イオン放出静電システム（１１１）であって、当該双イオン静電システム（１１１）を特徴的に構成しているのは、組み合わせとしてつながれた、請求項１乃至８のいずれかに記載された２つのイオン放出静電装置（１０１，１０２）であり、これらが、
・共通の流体（Ｆ）流れ（Ｋ）の軸（ｘｘ´）に従って一続きに配置されており、そして、
・組み合わせ（Ｖ１１，Ｖ１２）、（Ｖ２１，Ｖ２２）の極性の符号は、
−  伝導コロナ電極（ＥＣ，ＥＣ２）の電位、そして、
−  伝導非コロナレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）の電位に対応し、
２台の静電装置（１０１，１０２）の各々のそれは逆転可能である、
ことを特徴とする双イオン放出静電システム。
【請求項１０】
流体（Ｆ）内にある、同じクラスの径（ｄｐ）を有する多数のエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，ｐｎ）の表面（ｓｐ）に、反対の電荷を有する符合の異なるイオン（ｉq1）、（ｉq2）の各々に関して、ほぼ均一な量を付着させる、という請求項９に記載の双イオン放出静電システム（１１１）であって、当該双イオン静電システム（１１１）を特徴的に構成しているのは、組み合わせとしてつながれた、請求項１乃至８のいずれかに記載の、２つのイオン放出静電装置（１０１，１０２）であり、これらは逆の極性を有し、以下の特徴的な構造によって構成されている：すなわち、
・変化する電位（Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３）において動作させられる、一続きに配置された３つの伝導性非コロナレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２，ＥＲ３）であって、各々が、
−  ２つのほぼ平行な擬平面的な側面、すなわち、第１の面（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）および第２の面（Ｓ´Ａ１，Ｓ´Ａ２，Ｓ´Ａ３）と、
−  多数の流体用貫通チャネル（Ｃ１ｉ，Ｃ２ｉ，... ，Ｃｎｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）であって、レセプタ電極（ＥＲｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）の各々を通過し、各々のレセプタ電極（ＥＲｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）の２つの面（ＳＡｉ）、（Ｓ´Ａｉ）各々を接続し、終端は、第１の有効面（ＳＡ）上では多数の開口部（Ｏ１ｉ，Ｏ２ｉ，…，Ｏｎｉ）となっており、対応する第１の有効面（ＳＡｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）に対して垂直な軸（ｘｘ´）に従っており、そして、第２の面（Ｓ´Ａｉ）における終端は、ほぼ円形の形状をした多数の開口部（Ｏ´１，Ｏ´２，... ，Ｏ´ｎ）となっており、第２の表面（Ｓ´Ａｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）に対してほぼ垂直な軸（ｘｘ´）に従っている、というレセプタ電極と、
・少なくとも２つの、陽また陰の放電電位（Ｖ１１，Ｖ１２）を交互に受ける、伝導性コロナ放電電極（ＥＣ１，ＥＣ２）であり、
−  反対の符号のイオン（ｉq1）、（ｉq2）それぞれの流れ（Ｉ１）、（Ｉ２）を含む全体的な流れを発し、
−  コロナ電極（ＥＣ１）は、レセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）の第１の組の間で置かれ、放電域は第１の組の２つのレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）のうち一方（ＥＲ１）の有効面（ＳＡ１）に対向する位置に置かれ、そして、
−  第２のコロナ電極（ＥＣ２）は、第１の組のレセプタ電極（ＥＲ２，ＥＲ３）の間に置かれ、放電域は第１の組の２つのレセプタ電極（ＥＲ２，ＥＲ３）のうち一方（ＥＲ２）の有効面（ＳＡ２）に対向する位置に置かれている、という２つの伝導コロナ放電電極と、
を有する構成であり、
前記双イオン放出静電システム（１１１）を特徴付ける構成は：
・各レセプタ電極（ＥＲ１）の多数の貫通チャネル（Ｃ１ｉ，Ｃ２ｉ，…，Ｃｎｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）がレセプタ電極（ＥＲｉ）を横切る形で置かれ、それによって、多数の開口部（Ｏ１ｉ，Ｏ２ｉ，…，Ｏｎｉ）が第１の有効面（ＳＡｉ）上の２方向（ｙｙ´，ｚｚ´）においてほぼ均一に分散配置され、また、多数の開口部（Ｏ´１ｉ，Ｏ´２ｉ，…，Ｏ´ｎｉ）が第２の有効面（Ｓ´Ａｉ）上の２方向（ｙｙ´，ｚｚ´）においてほぼ均一に分散配置される、という形になること、そして、
・中央レセプタ電極（ＥＲ２）の２つの擬平面的な面（ＳＡ２，Ｓ´Ａ２）はそれぞれ、複数の、先端に向かって鋭くされた（鋭く尖った、および／または、針状の）ゾーン（Ａ２，Ａ´２）によって覆われており、当該ゾーンは、
−  いくつか（Ａ２）が第１の有効面（ＳＡ２）から、その他（Ａ´２）が第２の有効面（Ｓ´Ａ２）から、浮き出す形で現れており、
−  局所的に最小の表面曲げ半径（ｒａ）を示し、
−  第１の有効面（ＳＡ２）では２方向（ｙｙ´，ｚｚ´）にほぼ均一に分散配置されて、対応する開口部（Ｏｎ２）を囲んでおり、第２の面（Ｓ´Ａ２）でも同様であり、対応する開口部（Ｏ´ｎ２）を囲んでいること、である
ということを特徴とする前記双イオン放出静電システム。
【請求項１１】
請求項３または４のいずれかに記載の複数のイオン放出静電装置（１２３，１２４，１２５）に相当する特徴的構成によって構成され、
・それらが流体（Ｆ）の全体的な流れ軸（ｘｘ´）に対して、横方向に隣り合って配置されていること、
・組（Ｖｉ，Ｖ´ｉ，Ｖ´´ｉ）および組（Ｖ２，Ｖ´２，Ｖ´´２）の極性符号が対応するのは、
−  伝導性コロナ電極（ＥＣ１，ＥＣ´１，ＥＣ´´１）の電位であり、そして、
−  ２つの静電装置（１２３，１２４，１２５）の各々の伝導性非コロナレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ´１，ＥＲ´´１）の電位は同様である、ということ、
を特徴とする請求項１に記載のイオン放出静電システム（１３１）。
【請求項１２】
請求項３または４のいずれかに記載の複数のイオン放出静電装置（１２３，１２４，１２５）に相当する構成によって構成された、請求項１１に記載のイオン放出静電システム（１３１）であって、
特徴となるのは、当該システム（１３１）を構成している複数の静電装置（１２３，１２４，１２５）のレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ´１，ＥＲ´´１）が、流れ（Ｆ）の軸（ｘｘ´）を横切る形に位置づけられたフィンの配列（Ｒ´ｘｙｚ）によって構成された、共通の多孔質プレート（６４）から作られている点である、という前記イオン放出静電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電空調装置の技術分野に関する。さらに詳しく言えば、移動する流体の内部にある大量のエアゾール粒子（ちり、生物的エアゾール、あるいは特定の分子など）がコロナ放電極から発するイオン流の作用を受けるようにする装置に関する。本装置は以下を目的とする。
・まず一方で、レセプタ電極の有効面の表面に対するイオン流を均一化すること、
・そしてもう一方で、この大量のエアゾール粒子（同じ径のクラスに属するもの）の表面に準均一な量のイオンを付着させること、である。
【０００２】
粒子の表面へのイオンの付着をこうして均一化することの目的は、強度低下の機械的、物理的、化学的、エネルギー的な結果を与えること、と言える。
本発明は特に、以下に説明する種類の、静電イオンを放出し付着させる装置の技術的分野に関するものであり、当該種類の装置とは、以下の２つの要素の組み合わせによって構成されているものである。すなわち、組み合わせの一方として、放電電位を受けてイオン流を発する放電コロナ伝導性電極を有し、もう一方として、異なる電位を受けて、コロナ電極に対して位置づけられる、多孔性の非コロナ伝導性レセプタ電極を有する、というものである。
【０００３】
さらに、本発明は特に、多孔性の非コロナ伝導性レセプタ電極が取り付けられたイオン化装置であって、多数の流体用貫通チャネルが開けられた擬平面的な有効面を示す装置に関する。こうしたチャネルはレセプタ電極を横切り、その終端は有効面上にあって、形が準円形の多数の開口部となっており、また、有効面に対してほぼ垂直な流体の流れ軸に沿っている。
【０００４】
本発明はまた、流体が電極を厚み方向に通過する形で移動することを確実にする流体加圧手段を有するイオン化装置に関する。
そして最後に、本発明は、電流を備えるイオン化装置であって、２つ以上の金属製端子を有し、それらの間の電位差が非常に高い（およそ５０００Ｖ）、という装置に関する。２つ以上の伝導体はそれぞれ、以下に述べるように接続されている。すなわち、一方の端部は、電位に関わる２つの端子のうち１つ、および／または、アースに接続されており、もう一方の端部は、各々、コロナ電極およびレセプタ電極の異なる端子に接続されている。それによって、２つの電極（コロナおよびレセプタ）は、コロナ電極の放電域におけるイオンの放出を確実にするのに充分な電位差を受けることになる。
【０００５】
従来技術でも、エアゾール粒子上のイオンの流れによる静電反応誘発装置として、上述の構成を利用する装置についての原理は知られている。現在、この技術分野に属している装置は主に、空気流によって運ばれる粒子を静電的にろ過する用途に用いられている。
しかし、レセプタ電極の有効面の一部に特定の幾何学的構造を持たせることで、レセプタ電極の面におけるイオン流の均一化、および／又は、流体に従って運ばれる同じサイズの粒子の表面に付着するイオンの数の均一化という効果を生じさせる、という構成は従来技術にはない。
【０００６】
それとは逆に、本発明による静電イオン放出装置では、そのレセプタ電極の有効面の一部に、イオンの表面流を効果的に生じさせるような特定の形状を持たせてある。この表面流はコロナ電極から発して、レセプタ電極の擬平面的な有効面の方向に向かい、それが有するイオンの厳密な強度は、有効面の近傍において、均一性の向上したイオン強度空間分布を示すものとなる。
【０００７】
以上に加えて、本発明は、サイズの同じクラスのエアゾール粒子の表面に付着するイオンの数をほぼ均一にする。
【背景技術】
【０００８】
本発明によるイオン流均一化用静電装置は、濾過の分野に限定されず、その適用範囲ははるかに広い。ただし、最も近い従来技術は、基本的に、静電ダストフィルタによって、さらに、ゼログラフィの分野で面上にイオンを付着させる特定の装置によって構成されている。従って、これ以降の部分における従来技術の分析は、主として、これらの２つの技術分野を対象としており、さらに一般的な言い方をすれば、ちりの濾過やゼログラフィの各種技術であって、イオンを発するコロナ電極と多孔性レセプタ電極との組み合わせを利用したもの、を対象とする。
【０００９】
医学的、衛生上、そして空気の清浄性に関する理由から、空気の細かい粒子、特に、産業ダスト、花粉、バクテリア、ウイルス、真菌、藻類、その他のちり微粒子についてはろ過することが望ましい。重力を用いて動作するシステム（粒子が自身の重さによって沈んでいく、というもの）や遠心力を用いて動作するサイクロンシステムが、いずれも特定の産業上用途で使用されてはいるが、結局、これらは非常にかさばったシステムと言える。そうしたシステムを上回るものとして、空気中のちりの汚染を確実に除去する最新の２つの方法があるが、これらは以下の手順から成る。すなわち、１つの手順として、エージェント（機械的フィルタ）を用いて空気の流れを押し留め、もう１つの手順として、静電法（電子フィルタ）を用い、ちりだけを取り出して捕らえる。静電フィルタの基礎となる原理は、何らかの電荷を有する粒子は、それと反対の電荷を有する収集（collective）電極に引きつけられる、というものである。この方法は、１９１０年にＦ．Ｇ．コットレルによって発明されて以来、産業界で広く使われている。粒子に対しては公知の手段を用いて電荷が与えられ、電荷を与えられたこれらの粒子は、静電界を利用して、収集壁や収集エージェント（反対の符号の電気電圧を受ける状態に保たれている）の上に凝集させられる。静電フィルタの構造については、主に２つに分類される：段を１つだけ有するものと２つの段を有するものとである。また、静電凝集手段には２つの変形例がある：外部にある電気供給装置によって発生させられた電圧を受けて電極が電荷を与えられる型のもの、そして、空気摩擦によって電荷を与えられる静電的自動荷電という型のもの、である。本発明に最も近い分野は、２つの段を有する電子フィルタのそれであり、この２つの段のうち１つは、外部の電気供給装置による初期イオン化である。
【００１０】
２段型の電子フィルタは、静電式空気清浄装置としても知られ、非常に複雑かつ高価であるが、有効性は高い。その２つの段とは、粒子のコロナ効果による荷電の段、そして凝集の段である。荷電の段においては、空気がイオン化域を通過する。イオン化域は、一般に、１つ又は複数の高圧ワイヤ（コロナ電極）によって構成されて、強い静電界を生成し、その中で、粒子はイオン化によって荷電される。その後、電荷を与えられた粒子を含んだ空気流は、第２段である収集の段に進む。２段型の静電フィルタには、特に知られたものが２種類あり、それらは荷電粒子の収集段の構造に応じて分類されている。すなわち、「プレート構造型」、そして「濾過エージェント構造型」である。
【００１１】
本発明の教示内容に近い電気フィルタの詳細は、ひとえに、準備段階のイオン生成および濾過対象粒子上へのイオン付着（さらに具体的に言えば、イオン流の均一化制御）に関わるものであり、ちりの凝集の効能に関わりはない。
従来技術によるイオン化システムに関する第１の大きな欠点は、処理対象のエアゾール粒子上に付着するイオンの量を均一にするための手段を何ら有していない、ということである。このことの結果として、一般に、一部の粒子が充分な量（実際には、必要より多い量）のイオンを受け取ることになる一方で、受け取る量が過少となるものもあり、最終的には、充分な物理的結果は遠いものとなってしまう。これによって、電子フィルタの効能は低下する。
【００１２】
粒子のイオン処理に関する従来技術の第２の限界は、エアゾール粒子上に、反対の電荷を有する２種類のイオン（ｉq+，ｉq-）をほぼ均一な量で付着させるための構成を提供していない、ということである。これは、当初、同じエアゾール粒子の上に反対の電荷を一緒に付着させることは望ましくない（有害である）と考えられていた、という事実によるものと思われる。実際、常識的には、反対の電荷を持ったイオン同士は効果を相殺することになり、従って、得られる物理的効果も低くなるであろう、と考えがちである。発明者は、特定の産業上用途では、反対の電荷のイオンを、各々の符号のものが擬均一な量となるようにエアゾール粒子（特に、同じ径および／又は同じ物質のもの）の外表面に付着させることが好ましい、ということを確認した。
【００１３】
従来技術に関する、これら２つの、第１の種類の問題は、主に以下の事実に起因する。すなわち、処理された空気の流れの横方向断面が一般に、使用されているコロナ電極の放電域の有効な横方向の大きさをはるかに上回っている、という事実である。このために、さらに、レセプタ電極の特定の一部の形状に関して変更が施されていないため、エアゾール粒子に達するイオン流の量は、流体の流れの横方向において著しく少なくなる。
【００１４】
従来技術に関する第３の問題は、イオン流量を均一にしようとしても、それが実現されるのは以下のような場合に制限される、という点である。すなわち、「流体の移動がない場合（例えば、電子写真システム）」、あるいは、「実質的な流体速度の範囲内ではエアゾール粒子の均一なイオン荷電を許さない形状となっている場合」である。
従来技術において、エアゾール粒子に作用する（特に、電子フィルタの場合）イオン発生器で利用されるレセプタ電極の特定の形状は、一般に、イオンの均一性を高めることを目的としてはおらず、ちりの検出を増やすために、レセプタ電極とそれ以前に荷電された粒子との間の静電的な反応を高めることだけを目的としている。加えて、従来技術によって特定の形状のレセプタ電極が用いられる場合、これらが関連するのは、肉眼で見える全体的なシステムの形状であって、本発明の場合のような、イオンの均一化を目的とした一部分の表面形状には関連がない。
【００１５】
米国特許４ ９０４ ２８３号では、濾過素材によって構成されて一方の端部がふさがれたシリンダの中央に置かれた、単一の長い直線状のコロナ電極で構成される濾過システムについて記述されている。粒子を伴う流体は、濾過シリンダの自由な側の端部に導き入れられる。この円筒形コロナ管の内部におけるイオン流は、中心までの距離の逆関数の形で減少する。従って、その中を通過するエアゾール粒子へのイオンの付着も、管の断面における位置によって非常に不均一なものとなる。レセプタ電極（シリンダの内部）の表面に部分的に特定の形状を持たせることで、イオンの付着状態の均一性を高めるという構成は、提示も説明もされていない。この装置は、エアゾール粒子に付着するイオンの均一化を可能とするものではなく、さらには、それを主張してもいない。
【００１６】
米国特許４ ９７９ ３６４号には、２つの段を有する電子フィルタについての記述がある。第１の段は上流側でのイオン化の段であり、一連の円筒形放電極から形成されていて、流体の流れに対して垂直である。第２の段は下流側での濾過の段であり、電場又は磁場の下にある縦方向の蜂の巣配列によって構成されている。レセプタ電極（蜂の巣構造）の表面の一部に、粒子上に付着するイオンの均一性を高めるような形状を与える、という構成はない。
【００１７】
米国特許４ ９１０ ６３７号の発明が目的としているのは、電子写真システムにおいて、送られるイオンの流れとコロナ電極で放出されるオゾンの量とを均一化することである。コロナ電極とイオンの付着が行われる位置である面との間には、「バリア」が置かれている。ここで提案されているバリアは、（ａ）ガラスやセラミックなどのドープ素材、（ｂ）ガラスまたは多孔性セラミック、（ｃ）金属またはセラミックの分散（dispersion）、（ｄ）伝導性または半伝導性の素材、あるいは、（ｅ）触媒能力を有する繊維質素材、によって構成される。従って、この装置の独創性は、レセプタ電極の特定の表面形状にではなく、特定の素材の選択に関わる。加えて、この装置は、エアゾール粒子ではなく平らな面の上にイオンを付着させることを目的としている。最後に、当該システムは、移動している流体に対して作用するものではない。
【００１８】
米国の特許４ ８７１ ５１５号に記述された発明は、コロナ電極とレセプタ電極とを有する静電フィルタであって、これら電極の構造は渦巻、細穴またはクレバスを備えたものであり、それによって保持能力を高めている。レセプタ電極の表面の一部に、イオン流量の均一性やエアゾール粒子上に付着するイオンの均一性を高めるような特別な形状を与える、という構成はない。
【００１９】
米国の特許４ ５９７ ７８１号には、陰イオンを発生させる中央コロナ電極を有し、当該コロナ電極が、円筒形の収集管によって構成されたレセプタ電極に囲まれている、という静電式空気清浄装置が記述されている。レセプタ電極は、その有効面について、部分的に特別な形状を有することはない。この円筒形コロナ管におけるイオン流量は、中心までの距離の逆関数の形で減少する。従って、そこを通過するエアゾール粒子へのイオン付着は極めて不均一なものとなる。
【００２０】
米国特許４ ８９８ １０５号には、２つの段で構成される静電フィルタが記述されている。第１の段は、空気の流れを横切る形で配置されたコロナ電極によって構成されるイオン帯電の段であり、第２の段は、非伝導性の細粒層と当該層を横切る横方向静電界を作り出す手段とによって装飾された濾過の段（レセプタ電極に一体化可能なもの）である。本システムは、細粒層の表面の一部に特別な形状を持たせることで、第１の段から生じるイオン流量を均一化する効果を有する、という構成ではない。
【００２１】
米国特許４ ３１３ ７３９号には、汚染された気体を浄化するための気体抽出装置が記述されている。これは、多孔シリンダ（レセプタ電極として働くことが可能なもの）を内部に配置された形で有する外側管とその中央に置かれたコロナ電極とで構成される。コロナ電極とシリンダとの間には電位差が与えられる。浄化される気体は、シリンダの一方の端部で導入される。システムは、その気体のイオン化電位の、浄化対象気体のイオン化電位に対する差分の結果として、汚染物質ガスを抽出する。シリンダの壁（レセプタ電極）は、多孔性素材によって（すなわち、何ら特別な表面形状を有していないものによって）構成されるか、あるいは、それを横切る形で周囲に分散配置された気孔を備えている。レセプタ電極の有効面は、その有効内部面上に何ら特別な形状（気孔を囲むもの）を備えていない。この装置は、エアゾール粒子に付着するイオンを均一化できるようにするものではなく、さらに、それを主張してもいない。
【００２２】
米国特許４ ０６６ ５２６号には、コロナ電極とレセプタ電極とで構成された静電フィルタが記述されている。レセプタ電極は、その有効面に特別な形状を有していない。この装置は、エアゾール粒子上に付着するイオンを均一化できるようにするものではなく、さらに、それを主張してもいない。
米国特許４ ０５６ ３７２号には、交番電圧の下に置かれ、端部にポイントを備えた平行な金属プレートによって構成された静電式空気清浄装置が記述されている。変形例においては、フィラリア（filaire）型のコロナ電極が上流側に平行に配置され、積み重ねられたプレートと向きあっている。放出イオンの流れは、フィラリア型コロナ電極と平行なフィラリア型レセプタ電極との間で横方向に発せられる。この装置は、流体の経路を横切る形に配置されたレセプタ電極を示していない。プレートは、フィラリア型コロナ電極に対向するレセプタ電極を構成していない。加えて、プレート面は、それらの表面に準円形の開口部を何ら備えていない。この装置は、エアゾール粒子上に付着するイオンを均一化できるようにするものではなく、さらに、それを主張してもいない。
【００２３】
米国特許５ ６２２ ５４３号には、平面的な陰イオン母体プレート（コロナ電極）を有する空気清浄器が記述されており、当該母体プレートには、間隔を置いて配置された穴を備える平面的なレセプタ電極に向きあうクレータが設けられている。この装置には、エアゾール粒子上に付着するイオンの均一化を考慮してレセプタ電極の表面に特別な形状を持たせる、という構成はない。
【００２４】
米国特許５ ４０２ ６３９号には、気体脱塵（dedusting）用の静電システムが記述されており、当該システムはセラミック製蜂の巣壁を備えた中空のシリンダによって構成されており、これは径方向に方向付けされた複数の開口部を有し、終端はシリンダの内部から外側に向かっており、内部電場の下にあるが、当該電場は、外部電極および中央に位置するコロナ電極によるものである。
【００２５】
その開口部を別とすれば、シリンダは、コロナ電極に対向するその内部面について、その一部にエアゾール粒子上に付着するイオンの均一化を可能にするのに適した特別な表面形状、というものを有していない。加えて、その円筒状構造のために、そして上で述べたのと同じ理由のために、本システムでは、粒子上のイオン付着の状態は確実に不均一なものとなる。
【００２６】
米国特許４ ９２０ ２６６号には、負の電荷を面に付着させる電子写真システムが記述されている。このシステムは、線形に並んだ形で配置された一連のポイントによって構成されるコロナ電極を有し、それは、六角形の開口部によって穴が開けられた金属製の格子によって構成されたレセプタ電極に向きあっている。その開口部を別として、本レセプタ電極は、イオン流量の均一化を可能にするのに適した特別な表面形状を何ら有していない。加えて、この装置は、エアゾール粒子ではなく平らな面の上にイオンを付着させることを目的としている。そして最後に、本システムは、移動している流体に対して働きかけるものではない。
【００２７】
本願出願者の名義による米国特許５ ４７４ ６００号には、イオン化の段を有する細菌浄化システムが記述されており、この段は、多孔性セル状金属で作られたレセプタ電極とこれに対向するコロナ電極とで形成されている。このレセプタ電極の面には、イオン流量の均一性やエアゾール粒子の上に付着するイオンの均一性を高めるために、一部に特徴的な形状を備える、という構成はない。
・発明の概要
その一般形において、本発明は、流体内にあって径の同じクラスに属する多数のエアゾール粒子の表面に、同じ電荷を有するイオンを準均一に付着させる、という静電イオン放出装置に関する。
【００２８】
本発明による静電イオン放出装置は、以下に述べるような種類のものであり、以下のものの組み合わせによって構成されている。すなわち、放電電位の下にあってイオン流を発する伝導性放電コロナ電極と、異なるレセプタ電位の下にある伝導性の非コロナレセプタ電極との組み合わせである。レセプタ電極は擬平面的な有効面を有しており、これはコロナ電極に対向しており、その放電域から距離を置いた位置にある。コロナ電極からレセプタ電極の有効面を隔てている自由空間は、フリーになっている。多数の流体用貫通チャネルがレセプタ電極を横切っている。それらの終端は有効面の上にあって、ほぼ円形をした多数の開口部となっており、いわゆる流れ軸に従い、有効面に対してほぼ垂直である。これらのチャネルは、有効面の近傍で、レセプタ電極を横切る通路に従って流体が流れることを確実にするものであり、全体的に、エアゾール粒子が含まれた流体の流れ軸にほぼ平行である。装置はさらに流体加圧手段を含み、これは、ほぼ前記流れ軸において、通路に沿った形での流体の移動（特に言えば、レセプタ電極を厚み方向に横切る形での移動）を確実にするためのものである。
【００２９】
装置は電流源を備え、当該電流源は少なくとも２つの金属製端子を有し、これら端子は両者の間に充分な高さの電位差（およそ５０００Ｖ）を有する。また電流源はさらに少なくとも２つの導体を有し、これらはそれぞれ、一方の端部によって、電位端子の一方および／またはアースに接続されており、さらにもう一方の端部によって各々、コロナ電極とレセプタの差分に接続され、これらの２つの電極を、コロナ電極の放電域におけるイオン放出を確実にするのに充分な電位差の下に置く。
【００３０】
本発明による静電イオン放出装置は、以下の構成によって非凡なものとなっている。
まず、多数の流体用貫通チャンルがレセプタ電極を横切る形で配置されており、その配置様態は、チャネルの多数の開口部が、有効面の２つの幾何学的な方向において、同有効面上にほぼ均一に分散配置された形となる、というものである。次いで、レセプタ電極の疑平面的な有効面は複数のゾーンでおおわれており、当該ゾーンは、先端に向かって鋭くなった、とがった形、及び／または、針状の形をしている。これらは、有効面から浮き上がる形で現れている。それらは局所的に、そして端部において、最小の表面曲げ半径を示す。これらの鋭い形のゾーンもまた、表面の２つの幾何学的な方向において、有効面上にほぼ均一に分散配置されており、そして開口部を囲んでいる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
上記のようにレセプタ電極の一部に特別な形状を持たせる構成によって、以下のようなイオン表面流が可能となる。すなわち、コロナ電極から発し、レセプタ電極の擬平面的な有効面の方向にあって、有効面に隣接する点で均一性の向上したイオン強度空間的分布を示すような、厳密なイオン強度を有するものである。そして、これは、レセプタ電極の有効面に対応する投影点といわゆる主要イオン作用ゾーンとの間の空間距離の変化に対するものである（当該イオン作用ゾーンは、擬平面的な有効面の上へコロナ電極放電域をまっすぐに投影して形成される形状の幾何学上の中心を囲んでいるものである）。
【００３２】
こうしたイオンの均一性は、幾何学上の中心を囲む広い有効域において確立される。その様態は、この広い有効域では、開口部を横切る流体によって輸送されるエアゾール粒子（同じクラスの径を有するもの）の表面にほぼ均一な量のイオンが付着する、というものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
・本発明の使用に関する詳細な説明
図１（ａ）および図１（ｂ）はそれぞれ、従来技術による静電イオン放出装置（１１）を断面図（図１（ａ））、斜視図（図１（ｂ））の形で示す。従来技術による静電イオン放出装置（１１）はコロナ放電伝導電極（ＥＣ）を有し、当該電極（ＥＣ）は、負の放電電位（Ｖ１）を受け、陰イオン（ｉq）の流れ（Ｉ）を球状に放出する。当該装置はまた、非コロナ伝導レセプタを有し、これは正のレセプタ電位（Ｖ２）を受ける。レセプタ電極（ＥＲ）は、コロナ電極（ＥＣ）に対向する位置に有効面（ＳＡ）を有する。この面は、陰イオン（ｉq）放電域（Ｄ）から距離（ｄｉ）のところにある。コロナ電極（ＥＣ）の有効面（ＳＡ）を隔てているスペース（Ｈ）はフリーになっている。レセプタ電極（ＥＲ）は多孔体である。そこには多数の流体用貫通孔（Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃｎ）がある。これらはレセプタ電極（ＥＲ）を横切り、有効面（ＳＡ）におけるそれらの終端は、多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，・・・Ｏｎ）となっているが、いわゆる流れ軸（ｘｘ´）し従い、有効面（ＳＡ）に対してほぼ垂直である。また、流体加圧手段（図示せず）によって、流体の動き（Ｆ）は、ほぼ流れ軸（ｘｘ´）に沿って、さらにはレセプタ電極（ＥＲ）を厚み（ｅｒ）方向に横切る、という形になることが保証される。
【００３４】
本従来技術に関しては、有効面（ＳＡ）の面形状はランダムである。開口部（Ｏ１，・・・）周辺についても、陰イオン（ｉq）の流れを均一化する目的で有効面（ＳＡ）に対し局所的に特別な形状を持たせる、という構成にはなっていない。
図１の左部分が示すのは、有効面（ＳＡ）近くの面（ｕｕ´）におけるイオン（ｉq）の表面流（Ｉｓ（ｒ））の強度（Ｊ（Ｑ））曲線（１２）である。これらのイオン（ｉq）は、コロナ電極（ＥＣ）から発し、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）の方向に向かうものである。強度（Ｊ（Ｑ））は軸（ｘｘ´）に従って示してある。イオンの厳密な強度（Ｊ（Ｑ））は、有効面（ＳＡ）近くの点Ｑ（ｒ）におけるイオン強度について、非常に不均一な空間分布を示している。留意すべきは、装置（１１）の中央流れ軸（ｘｘ´）から遠ざかると、すなわち、空間距離（ｒ）が大きくなるに伴い（図では、軸（ｙｙ´）に従って）、強度が急激に下がる、という点である。この距離は、レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）上の対応投影点（Ｐ（ｒ））と、擬平面的な有効面（ＳＡ）におけるコロナ電極（ＥＣ）放電域（Ｄ）の投影点の中心（Ｏ）との間の距離である。
【００３５】
図１（ａ）では、２つの電極（ＥＣ，ＥＲ）の間のイオン流の局所的な強度Ｉｓ（ｒ）をイオンのかたまりによって示している。図において、イオンの放射方向の数が示すのが、この方向におけるイオン流の強度である。留意すべきは、位置（Ｑ（ｒ））および、その投影位置が図心（Ｏ）から遠ざかると、点（Ｑ（ｒ））において、同じ表面流Ｉｓ（ｒ）によって有効面（ＳＡ）に達するイオンの数が大きく減少する、ということである。
【００３６】
図１（ｂ）は、装置（１１）の構成を斜視図として示す。
図２（ａ）および図２（ｂ）は従来技術の変形例を、それぞれ断面図（図２（ａ））そして斜視画（図２（ｂ））の形で概略的に示すものであり、当該変形例は、同出願人の名義においてなされた米国特許出願５ ４７４ ６００号に記述された発明と同じ種類のイオン放出静電装置（２１）に関するものである。留意すべきは、有効面（ＳＡ）に対して垂直なニードル（２３）の先端に置かれたコロナポイント（２２）によって放電極（ＥＣ）が構成される、という点である。コロナポイント（２２）は中空の金属管（２５）で囲まれており、当該管は最小限の壁（２６）厚（ｅｐ）を有し、ニードル（２３）のポイントの軸（ｘ１，ｘ'１）と同軸関係にある。レセプタ電極（ＥＲ）は、多孔性セル状金属で作られている。管（２５）と電極（ＥＲ）とは接続されており、同じ陽電位（Ｖ２）を受けている。放電コロナ伝導電極（ＥＣ）は、陰放電電位（Ｖｉ）を受けている。これは、その放電域（Ｄ）において陰イオン（ｉq）の流れ（Ｉ）を球状に発する。このイオンの流れは、太さの異なる点線の形で図示してあり、太さは、異なる方向ごとの強度を示している。加えて、プロセスに介在する様々な微細物（特にイオンおよび粒子）については、拡大して示してある。留意すべきは、レセプタ電極（ＥＲ）の存在によって、管（２５）の内壁の方向におけるイオン（ｉq）の流れが非常に弱くなっている（細い線で示す）、という点である。曲線（２７）は、軸（ｘｘ´）に対して垂直であり、管（２５）を実質的にその中央で横断する平面（ｔｔ´）におけるイオンの表面強度Ｊ（ｒ）の変化を表す。イオンの強度Ｉｓ（ｒ）は、管（２５）の中、そしてその中央において、コロナ電極（ＥＣ）の軸までの距離（ｒ）に応じて急速に弱まる。容易に理解できることであるが、平面（ｔｔ´）におけるイオン強度Ｊ（ｒ）の変動は“１／ｒ”となる。また、曲線（２８）に示されているのは、平面（ｕｕ´）におけるイオン強度Ｊ（ｒ）の変化であり、平面（ｕｕ´）は、その領域における当該電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）に平行である。イオンの強度Ｊ（ｒ）もまた、コロナ電極（ＥＣ）の軸（ｘｘ´）までの距離（ｒ）に応じて急速に弱まる。
【００３７】
レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）は、一部が特別な形状を有するという構成ではない。図２（ｂ）に示すように、これは、その有効面（ＳＡ）に多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｎ）が設けられ、管（２５）の末端の位置に置かれる穴開きプレート（ＥＲ）とほぼ同じものと見ることができる。
図２（ａ）に示すように、流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）は、レセプタ電極（ＥＲ）を経て管（２５）に入りこむようになっている。流体（Ｆ）は、多数のエアゾール粒子（ｐ１）を含んでいる。これらの粒子（ｐ１）については、装置（２１）を過る前は中性であると考えられる。レセプタ電極（ＥＲ）を通り抜けたところで、粒子はイオン（ｉq）の流れに向きあうことになる。理解できることと思うが、既に述べたイオン（ｉq）の流れの不均一が原因となって、軸（ｘｘ´）の近くを通るエアゾール粒子（ｐ２）には非常に多くの陰イオン（ｉq）が付くことになる（図では４個となっている）。逆に、軸（ｘｘ´）から距離の離れた位置を通過する粒子（ｐ３）が受け取る陰イオン（ｉq）は、はるかに少ない（図では１個となっている）。
【００３８】
その結果としては、理解されるとおり、従来技術による本システム（２１）では、レセプタ電極（ＥＲ）の近傍においてイオン（ｉq）の流れを充分に均一化することはできず、また、システム（２１）を一方の側からもう一方の側まで横切るエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，ｐ３，...）の上に付着すべきイオン（ｉq）を含む流れについても、満足できるだけの均一化は実現できない、ということになる。
【００３９】
図３（ａ）、図３（ｂ）はそれぞれ、断面図、斜視図の形で、イオン放出装置（１）に関して本発明が提案する改良点を、その最も基本的な形で示している。ただし、本発明による装置（１）が有する一般的な構成要素であって、これ以前に図１（ａ）乃至図２（ｂ）を参照しながら説明した従来技術の装置（１１，２１）にも共通するものについては、当該装置（１）においても同じ参照番号を付して同様に用いており、説明は繰り返さない。
【００４０】
本イオン放出静電装置（１）は、流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）の中にあって、同じクラスの径（ｄｐ）を有する多数のエアゾール粒子（ｐ１）の表面（ｓｐ）に、電荷（ｑ）を有するイオン（ｉq）をほぼ均一な量ずつ付着させること、を意図したものである。本静電装置（１）は、放電コロナ伝導電極（ＥＣ）と多孔性非コロナ伝導レセプタ電極（ＥＲ）との間に組み合わせによって構成される種類のものであり、前者電極（ＥＣ）は放電電位（Ｖ１）を受け、イオン（ｉq）の流れを（Ｉ）を球状に発し、後者電極（ＥＲ）はレセプタ電位（Ｖ２）を受ける。レセプタ電極（ＥＲ）は擬平面的な有効面（ＳＡ）を有し、当該面（ＳＡ）はコロナ電極に対向する形で、その放電域（Ｄ）から距離（ｄｉ）を置いた位置にある。その有効面（ＳＡ）をコロナ電極（ＥＣ）のポイント（２２）から隔てている自由空間（Ｈ）はフリーである。多数の流体用貫通チャネル（Ｃl，Ｃ２，…，Ｃｎ）が、レセプタ電極（ＥＲ）を横切っている。それらの終端は、有効面（ＳＡ）上にあって、ほぼ円形の形状を有する多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｎ）となっており、いわゆる流れ軸（ｘｘ´）に従い、有効面（ＳＡ）に対してほぼ垂直である。これらによって、有効面（ＳＡ）の領域では、流体（Ｆ）は全体的に、前記流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）軸（ｘｘ´）に対してほぼ平行となり、レセプタ電極（ＥＲ）を横切っている通路（図示せず）にしたがって流れることが確実となる。
【００４１】
コロナポイント（２２）を備えた電極（ＥＣ）は、最小限の厚み（ｅｐ）の壁（２６）を有する中空管（２５）によって囲まれている。中空管（２５）は、ニードル（２３）のポイント軸（ｘ１，ｘ´１）と同軸関係にあって、これは流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）の軸（ｘｘ´）に従い、レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）に対向する位置にある。この中空管（２５）は、有効面（ＳＡ）に対し、ニードル（２３）を囲む流体（Ｆ）通路を長手方向に囲んでいる。好ましい構成として、中空管（２５）は特に金属製伝導素材（３４）によって構成されている。中空管（２５）はレセプタ電極（ＥＲ）と同じ陽電位（Ｖ２）で保持され、コロナ電極（ＥＣ）の負電位（Ｖ１）に対して電気的保護の効果を発揮する。
【００４２】
図１３は、本発明による装置（１）について、さらに特定の詳細部分を示すものである。流体加圧手段（２）（ここでは特に、送風装置）によって、流体（Ｆ）は確実に、以下のよう移動することになる。すなわち、特にレセプタ電極（ＥＲ）の厚み（ｅｒ）方向を通って、ほぼ前記流れ軸（ｘｘ´）の方向に前記通路（図示せず）に沿って動く。装置（１）は、少なくとも２つの金属製端子（Ｂ＋，Ｂ−）を有する電流源（３）を備え、それら端子の間には充分な高さの電位差（およそ５０００Ｖ）がある。また、２つの導体（４，５）はそれぞれ、一方の端部（６，７）では電位端子（Ｂ＋，Ｂ−）の一方および／またはアース（８）に接続され、もう一方の端部（９，１０）では各々、コロナ電極（ＥＣ）およびレセプタ電極（ＥＲ）のうち一方の差分に接続されている。これは、２つの電極（ＥＣ，ＥＲ）を、放電域（Ｄ）におけるイオン（ｉq）のイオン放出を確実にするのに充分な電位差（Ｖ１）＜＞（Ｖ２）の下に置くためである。
【００４３】
図３（ｂ）に関して留意すべきは、静電イオン放出装置（１）が備えるレセプタ電極（ＥＲ）の面（ＳＡ）が、その一部に特別な表面形状の組み合わせを有する、という点である。先ず、多数の流体（Ｆ）用貫通チャネル（Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎ）がレセプタ電極（ＥＲ）を横切る形に配置され、それらの多数の開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｉ，... ，Ｏｎ）は、その２つの幾何学上の方向（ｙｙ´，ｚｚ´）にあって、有効面（ＳＡ）にほぼ均一に分散配置されている。次いで、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）は、先端に向かって細くなった（尖った形状、および／または、針状の）複数のゾーン（Ａｉ）でおおわれている。それらは、有効面（ＳＡ）から浮き上がる形で現れ、一部において最小曲げ半径（ｒａ）を示す。また、それらは、この有効面（ＳＡ）の２つの幾何学的方向（ｙｙ´，ｚｚ´）において、その上にほぼ均等に分散配置されている。そして、それらは開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｉ，.. ，Ｏｎ）を囲んでいる。
【００４４】
図３（ａ）は、コロナ電極（ＥＣ）の放電域（Ｄ）から発するイオン（ｉq）の流れを点線で図示しており、方向に応じて太さが変化しているのは、方向ごとのイオン強度（Ｊ（ｒ））を表している。留意すべきは、有効面（ＳＡ）から浮き出す形で現れて後者の上に均一に分散配置され、先端に向かって細くなった（尖った形状、および／または、針状の）複数のゾーン（Ａｉ）の存在によって、レセプタ電極が有する有効面（ＳＡ）の方向へのイオン（ｉq）の流れの均一性が高まる、という点である（複数の点線の太さは、差が小さくなっている）。
【００４５】
図３（ａ）の左部分に置かれた曲線（３２）は、軸（ｘｘ´）に対して垂直であり、管（２５）をほぼその中央において横断する面（ｔｔ´）における、イオンの表面強度Ｊ（ｒ）の変化を図示している。イオンの表面強度Ｊ（ｒ）は、電極（ＥＲ）の軸までの距離（ｒ）に応じて、管（２５）の中で急速に弱まる。それに加えて、留意すべき点として、ポイント（Ａｉ）（尖った形状、および／または、針状のもの）の存在により、管（２５）の内壁の方向におけるイオンの流れの全体的なレベルが、尖ったゾーンがない場合のそれ（（図２（ａ）における曲線（２７）を参照）と比較して弱められる。有効面（ＳＡ）のポイント（Ａｉ）（尖った形状、および／または、針状のもの）の静電的作用は、管２５の内壁のそれに対して優勢である。
【００４６】
また、曲線（３３）にはさらに、レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）に平行で、後者の近くに存在する面（ｕｕ´）におけるイオンの表面強度Ｊ（ｒ）の変化も図示されている。留意すべき点として、曲線（２８）の場合とは反対に、イオンの表面強度Ｊ（ｒ）は先ず、コロナ電極（ＥＣ）の軸（ｘｘ´）までの距離（ｒ）が大きくなってもわずかしか弱くならず、また、レセプタ電極（ＥＲ）から遠ざかる方向に移動する際のそれ（図２（ａ）における曲線（３２）のようなもの）に比べて、全体的なレベルはより高くなる。こうしたイオン流の均一化は、これまでに述べた形状を持つ構成とした結果である。
【００４７】
実際、コロナ電極（ＥＣ）から発し、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）の方向に向かうイオン（ｉq）のイオン表面流（Ｉｓ（ｒ））が有する厳密なイオン表面強度Ｊ（Ｑ（ｒ））は、有効面（ＳＡ）の近くの点Ｑ（ｒ）では均一性の向上したイオン強度J（ｒ）の空間的分布を示している。なお、これは、空間距離（ｒ）における変化に対してであり、当該空間距離（ｒ）とは、レセプタ電極（ＥＲ）の有効面（ＳＡ）に対応する投影点（P（ｒ））と、主イオン作用域（Ａ）との間の距離である（主イオン作用域（Ａ）は、擬平面的な有効面（ＳＡ）の上にコロナ電極（ＥＣ）の放電域（Ｄ）をまっすぐに投影してできる形（Ｇ）の幾何学的中心（Ｏ）を囲んでいるものである）。これは、幾何学的中心（Ｏ）を囲み、管（２５）の断面全体を占有する広い有効域（Ｓ）において特筆されるべきである。よって、この有効域（Ｓ）、すなわち管（２５）の断面全体において、開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｎ）を通る流体（Ｆ）によって運搬される、同じクラスの径（ｄｐ）を有するエアゾール粒子（ｐ１，...）の表面（ｓｐ）には、レセプタ電極（ＥＲ）の近くにおいて、ほぼ均一の量のイオン（ｉq）が付着することになる。加えて、中心部（ｔｔ´）におけるイオン付着の不均一による影響は、上で述べた理由によって、非常に弱いものとなる。システム（１）を一方の側からもう一方の側まで横切った時点でのエアゾール粒子（ｐ１）の表面（ｓｐ）に付着しているイオン（ｉq）は、従来技術による装置（１１，２１）を通った場合と比較して、相当に均一化されることになる。本発明による装置（１）に対して出願者が行った研究所試験の結果は、この物理的特性を確認するものとなった。発明者は、米国特許出願５ ４７４ ６００号に記述されている装置のレセプタ電極を、本発明の教示内容に従って変更し、変更後のイオン付着の均一性を示す物理的結果を計測するという形で、実験による確認を行うことができた。
【００４８】
効果的な点として、本発明は、複数種類のコロナ電極（ＥＣ）と共に利用することができる。
したがって、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す変形例では、装置（１）は以下のような特徴的構成を有している。すなわち、レセプタ電極（ＥＲ）の疑平面的な有効面（ＳＡ）が、ほぼ均一に分散配置された開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を囲んで、同様にほぼ均一に分散配置された複数の尖った形状で浮き出た領域（Ａｉ）で覆われているという構成、そして、放電極（ＥＣ）が、ニードル（２３）の先端に置かれたコロナポイント（２２）によって構成されている、という構成である。後者は、擬平面的な有効面（ＳＡ）に対して垂直なポイント軸（ｘ１，ｘ１´）に従って方向付けされており、尖った形状で現れた領域（Ａｉ）の方向を向き、距離（ｄｉ）をおいて有効面（ＳＡ）と対向する形に配置されている。図６に示す変形例では、装置（１）は特徴として以下の構成を有している。すなわち、装置のレセプタ電極（ＥＲ）の疑平面的な有効面（ＳＡ）が、ほぼ均一に分散配置された開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を囲む形で、同様にほぼ均一に分散配置された複数の尖った形状で現れたゾーン（Ａｉ）によって覆われている、という構成、そして、放電極（ＥＣ）が、軸（ｘ２，ｘ´２）に従って方向決めされた、擬平面的な有効面（ＳＡ）とほぼ平行な伝導ワイヤ（４１）によって構成されている、という構成である。伝導ワイヤ（４１）は、尖った形状で現れたゾーン（Ａｉ）に対してほぼ垂直であり、距離（ｄｉ）をおいて有効面（ＳＡ）に対向する形に配置されている。
【００４９】
本発明は、この尖った形状で現れたゾーン（Ａｉ）の形状について、いくつかのタイプを推薦する。図３（ａ）および図３（ｂ）で説明した例では、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）は、均一に分散配置された多数の尖った形状で現れたゾーン（Ａｉ）（鋭い針状のポイント（４２）の形をして均一に分散配置されたもの）によって覆われており、これらゾーンは局所的に最小の表面曲げ半径（ｒａ）を示し、均一に分散配置された開口部（Ｏ１，Ｏ２，... ，Ｏｎ）を囲んでいる。これらの鋭い針状のポイント（４２）は、有効面（ＳＡ）の外側の方向を指しており、ほぼ垂直な軸（ｘｘ´）に従い、放電域（Ｄ）の方向を向いている。
【００５０】
図４、図５、図６で説明する変形例では、レセプタ電極（ＥＲ）の擬平面的な有効面（ＳＡ）は、ほぼ均一に分散配置された複数のクレータ（４３）によって覆われており、当該クレータは疑円形（４４）の形で閉じる鋭いエッジ（Ａｉ）を備えている。それらは、最先端部で曲げ半径（ｒａ）が最小となる断面を有し、開口部（Ｏ１，Ｏ２，…，Ｏｎ）を囲んでいる。そして、終端は有効面（ＳＡ）の外側に向いて、ほぼ垂直な軸（ｘｘ´）にそって、放電域（Ｄ）の方向を向いている。
【００５１】
図１３は、本発明が推薦する均一なイオン放出のための静電装置（１）の実施形態の例を示す。レセプタ電極（ＥＲ）は多孔性構造体（５１）によって構成されている。先端に向かって細くなる（鋭い、および／または、針状の）領域（Ａｉ）は、その有効面（ＳＡ）上にほぼ均一に分散配置されており、この多孔性構造体（５１）によって相互につながれている。
【００５２】
レセプタ電極（ＥＲ）は胞状メッシュ（５２）を備えた多孔性構造（５１）で構成されており、当該メッシュは、長い線形の部分（５７）を備えたフィン（Ａｉ，ａｎ）の配列の形をとる組立物で構成されている。有効面（ＳＡ）上にほぼ均一に分散配置された、先端に向かって細くなる（鋭い、および／または、針状の）複数のゾーン（Ａｉ）の範囲は、有効面（ＳＡ）の右側の多孔性構造（５１）の胞状メッシュ（５２）の構造を分割することで決められる。
【００５３】
本発明によるレセプタ電極（ＥＲ）として、本発明が好ましいものと考える実施の形態の例を、図８乃至１２に示している。疑平面的な有効面（ＳＡ）を保持するレセプタ電極（ＥＲ）は、多孔性の伝導ブロック（５５）によって作られている。これは、胞状メッシュ（５２）を備えた擬反復的な多孔性構造体（５１）で構成されており、当該メッシュは、長い線形の部分（５７）を備えた複数のフィン（...，ａｎ，...）から形成され、特に金属製の導電素材（５８）によって構成されている。
【００５４】
図８および図９の示すように、フィン（ａｎ）の横断面（Ｓｔ）は小さく、その太さ（ｅａ）は長手方向の寸法（ｌａ）に比べてはるかに小さい。それらは、少なくとも１つの側面後縁（ｂｎ）を有し、これは細長く、先が細くなった形状（すなわち、最小限の部分的横方向曲げ半径（ｒａ）を有する形状）であり、フィン（ａｎ）の長さ方向（ｘｎ，ｘ´ｎ）に方向づけられている。
【００５５】
図８を見れば明らかなように、フィン（.，.，ａ１３，ａ１４，ａ１５，ａ１６，...，ａｎ，...）は、それらの端部（ｅｎ１，ｅｎ２）の各々によって、物理的にも電気的にも相互接続されて、３次元伝導性配列（Ｒ´ｘｙｚ）を構成している。それらは、幾何学的に連結されグループ化されることで、多数の基本セル（ｃ１，... ，ｃ１６，ｃ１７，...）を形成し、これらはお互いに連絡しあうことで、流体（Ｆ）用の貫通チャネル（Ｃl，Ｃ２， ，Ｃｎ）を形成している。多孔性ブロック（５５）の上の内部フィン（ａ１３）は、ほとんどが複数の基本セル（…，ｃ１，…，ｃ１７，...）に共通である。多孔性ブロック（５５）上の同じ内部セル（ｃ１）に属する、連結されたフィン（ａ１３，ａ１４，...）の大部分は、それらが有する側面長手方向面（ｓ１）のうち少なくとも１つによって、接触する形で仮想基本面（６２，６３）を囲み、結び付けている。当該基本面（６２，６３）は、各々の基本セル（ｃ１，ｃ１７）に固有でその内部にあり、閉じた形状を有し、小型で中空の基本セル空間（５９，６０）を内部に有する。これはすなわち、その横断方向の寸法（ｄｘ１，ｄｙ１，ｄｚ１）が、３つの方向（ｘ，ｙ，ｚ）において同程度の大きさとなることを意味する。多孔性ブロック（５５）の中心に位置するセル（ｃ１）の大部分が有する中空の基本セル空間（５９）の終端は、それらの基本面（６２）上にある少なくとも４個（好ましくは１２個）のクレータ（ｅ１６）によって、隣接するセル（ｃ１６，ｃ１７，...）の中空の基本空間（...，６０，…）に向き合う形となる。クレータ（ｅ１６）の各々は、そのセル（ｃ１６）に属していて隣接するセル（…，ｃ１，...）と共有されているフィン（...，ａ１６...）の側面エッジ（ｂ１６）によって囲まれている。
【００５６】
図１０は、面（ＳＡ）の表面の様相を、拡大した形で図式的に示す図である。図１０および図１３を参照して留意すべき点は、多孔性ブロック（５５）が、いわゆる有効面（ＳＡ）に従って擬平面的にカットされており、そのカットされた断面が、３次元配列（Ｒ´ｘｙｚ）の端壁の多数の基本セル（ｃＡ）となり、これが有効面（ＳＡ）上に均一に分散配置されている、という点である。３次元の配列（Ｒ´ｘｙｚ）、多数の金属製ノズル（７１）（鋭いエッジ（７２）を示し、有効面（ＳＡ）と比較すれば円形に近い形状であるもの）は、各々の外側セル（ｃＡ）の右に配置されている。
【００５７】
図８を参照して留意すべき点は、多孔性ブロック（５５）のセル（ｃ１６，ｃ１７，...）が、より密度の高い分布に従って配置され、１２の隣接するセルを有している、というところである。それらには、１２個のクレータが開けられている。そして、セル（ｃ１６，ｃ１７，...）は、１２面体の形状を有する。
図１１および図１２は、多孔性ブロック（５５）の内部を斜視的に示した図である。
【００５８】
図１３に示す装置（１）のレセプタ電極（ＥＲ）は、２つのほぼ平行な擬平面的側面を示す、ほぼ平らなプレート（６４）によって構成されている。それら２つの側面のうち最初のものは、いわゆる有効面（ＳＡ）であって、コロナ電極（ＥＣ）に対向する形で、放電域（Ｄ）から距離（ｄｉ）を置いたところに位置している。そして、２番目の側面は面（Ｓ´Ａ）である。留意すべきは、分割された外側セル（ｃＡ，ｃ´Ａ）が、２つの側面（ＳＡ，Ｓ´Ａ）の面上に分散している点である。図１０において説明したように、それらは、分割された外側セル（ｃＡ，ｃ´Ａ）の各々の右側に多数のノズル（７２）を提供しており、レセプタ電極（ＥＲ）の対応する側面支持面（ＳＡ，Ｓ´Ａ）で円形に近い形をした、尖ったエッジ（７１）を示す。多数の流体（Ｆ）用貫通チャネル（Ｃｎ）は、内部セルを介して提供され、レセプタ電極（ＥＲ）を構成しているプレート（６４）を横切る形となる。それらは、レセプタ電極（ＥＲ）の有する２つの面（ＳＡ）（Ｓ´Ａ）を接続する。それらチャネルの第１の有効面（ＳＡ）における終端は、多数の開口部（Ｏｎ）となっており、チャネルは、いわゆる流れ軸（ｘｘ´）に従って、第１の有効面（ＳＡ）に対してほぼ垂直である。さらに、チャネルの第２の面（Ｓ´Ａ）における終端は、多数の開口部（Ｏ´ｎ）となっており、ここでも、チャネルは軸（ｘｘ´）に従っており、第２の面（Ｓ´Ａ）に対してほぼ垂直である。配列（Ｒ´ｘｙｚ）は反復的な構造になっているので、多数の流体（Ｆ）用貫通チャネル（Ｃｎ）が、レセプタ電極（ＥＲ）に構成され、そこに配置されており、その様態は、多数の開口部（Ｏｎ）が第１の有効面（ＳＡ）上にほぼ均一に分散配置された形となり、さらに、多数の開口部（Ｏ´ｎ）が第２の有効面（Ｓ´Ａ）上にほぼ均一に分散配置された形となる、というものである。従って、レセプタ電極（ＥＲ）が有する疑平面的な２つの有効面（ＳＡ，Ｓ´Ａ）は各々、先端に向かって細くなる（鋭い、および／または、針状の）形の複数のゾーン（Ａｉ，Ａ´ｉ）に覆われることになる。それらは浮き出す形で現れる（有効面（ＳＡ）にあるもの（Ａｉ）、有効面（Ｓ´Ａ）にあるもの（Ａ´ｉ））。それらは、部分的に最小の表面曲げ半径（ｒａ）を示す。そして、第１の有効面（ＳＡ）および第２の面（Ｓ´Ａ）の上にほぼ均一に分散配置されており、前記開口部（Ｏｎ）および（Ｏ´ｎ）を囲んでいる。
【００５９】
本発明によるレセプタ電極（ＥＲ）の製造プロセスとして推薦されるものは、第１に、主要な誘電体または半導体配列を製造するステップを有する。この主要な配列は、形状としては配列（Ｒ´ｘｙｚ）と同一である。
主要な配列を作るために、当該プロセスは好ましい形として、図８に示すような形に、多数（望ましくは１２）の閉じた材料面を交差させるプロセスを有し、これらは、最小の厚み（ｅａ）の外被を有し、３つの方向（ｘ，y，z）においてほぼ均一に配置されており、第１の誘電材料（特に言えば、ポリウレタンによって構成されたもの）から作られる。
【００６０】
次に、主要な配列に対して、第２の金属材料（５８）（特に言えば、ニッケル）の電着処理が実行される。このようにすれば、外側に金属製表面を有した３次元主要配列が製造される。
本発明がレセプタ電極（ＥＲ）の生産方法として推薦するのは、ポリウレタン製の主要配列上にニッケルを電着させる、というものである。
【００６１】
プロセスは第１に、ポリウレタン製のフィン（ａｎ）の主要な多孔性配列の形でプレートを製造する処理を有する。それから、ポリウレタン製の主要配列を、「Ｓｎ Ｃｌ１―２５ｇ／ｌ；ＨＣｌ−４０ｍｌ／ｌ」で表される感度溶液に浸して、配列に電気伝導性を与える。主要配列は溶液の中で１０分間保たれ、その後、１０分間温水で洗われる。それから、主要な配列は、「Ｐｄ Ｃｌ１−０.５ｇ／ｌ ＨＣｌ−１０ｍｌ／ｌ」で表される活性溶液を入れたタンクに５分間浸される。そしてその後、１０分間温水で洗われる。
【００６２】
そこから、主要な配列にニッケルの化学層が与えられる。これを実現するために、以下のように表される溶液（ｅｎ ｍｌ／ｌ）に主要な配列を浸す：
ＮｉＳＯ4  ．  ７H2Ｏ          ２５
ＮａＨ2ＰＯ2  ．  Ｈ2Ｏ        ２５
ＮａＰ2Ｏ7  ．  １０Ｈ2Ｏ      ５０
ＮＨ4ＯＨ（２８％ゾル）          ２３
主要な配列は当該溶液の中に３０分間保たれ、それから１０分間水で洗われる。
【００６３】
そこから、ニッケルの電着処理が実行される。これを行うために、２つのニッケル製アノードを電気分解バット内に配置する。主要な配列はバット内で２つのアノードの間に置かれ、その後、バットには以下のように表される組成（ｉｎ ｇ／ｌ）の溶液が満たされる。
ＮｉＳＯ4．７Ｈ2Ｏ  ２５０    １,４ブタンジオール    ０.１５
ＮｉＣｌ2            ５０      フタルイミド          ０.１２
Ｈ3ＢＯ3            ３０      ｐＨ                  ４.３−５.１
アノードと主要な配列とは、直流発電機の別々の極に接続される。（アノードは陽極に、主要な配列は陰極に）。電着用電流の強度は、７〜１０分の間、０.５Ａ／ｄｍ2の値で調節される。電着サイクルは１０回連続で実行される。
【００６４】
伝導材料（５８）の金属電着が終わると、基礎となる誘電体素材によって構成された骨格が、主要な配列の外側の金属表面に対する熱作用または化学作用によって得られる。これによって、完全な金属製配列（Ｒ´ｘｙｚ）が効果的に製造される。基礎となるポリウレタン構造物は、熱効果を介して得られるのが好ましい。これを実現するには、ニッケルでおおわれた配列を４時間の間、１１００℃の温度の還元雰囲気に置く。それで、レセプタ電極（ＥＲ）の配列（Ｒ´ｘｙｚ）の用意は完了する。
【００６５】
図１３における装置（１）のレセプタ電極（ＥＲ）は多孔性構造体（５１）で構成され、長い線形の部分（５７）を有するフィン（ａｎ）の配列組立物で構成された胞状メッシュ（５２）を備えている。それが第１の有効面（ＳＡ）にほぼ均一に分散配置された状態で有する、先端に向かって細くなった（尖った形状、および／または、針状の）多数のゾーン（Ａｉ）は、第１の有効面（ＳＡ）の右側にある配列（Ｒ´ｘｙｚ）の多孔性構造（５１）の胞状メッシュ（５２）の構造体を分割することで実体化される。同様に、それが第２の有効面（Ｓ´Ａ）にほぼ均一に分散配置された形で有する、先端に向かって細くなった（尖った形状、および／または、針状の）多数のゾーン（Ａ´ｉ）は、第２の面（Ｓ´Ａ）の側にある多孔性構造（５１）の胞状のメッシュ（５２）の構造体を分割することで実体化される。
【００６６】
図１４は、本発明による、双イオン放出静電システム（１１１）を示す。当該システムは、各符号に関し、反対電荷を有する２種類のイオン（ｉq1）、（ｉq2）をほぼ均一な量で、流体（Ｆ）の中に多数ある同じクラスの径（ｄｐ）のエアゾール粒子（ｐ１，ｐ２，...）の表面（ｓｐ）に付着させるためのものである。この双イオン静電システム（１１１）を特徴付ける形で構成しているのは、先に説明した種類（１）の、一続きにつながれた、反転極性を有する２つのイオン放出静電装置（１０１，１０２）である。静電装置（１０１，１０２）は、流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）の共通軸（ｘｘ´）に従って、一続きに配置されている。留意すべきは以下の点である。すなわち、２つの組（Ｖ１１，Ｖ１２）、（Ｖ２１，Ｖ２２）の極性の符号は、一方では、２台の静電装置（１０１，１０２）の各々の伝導コロナ電極（ＥＣ１，ＥＣ２）の電位に、もう一方では２台の静電装置（１０１，１０２）の各々の伝導非コロナレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）の電位に対応しているが、これら符号は反転する。２台の装置（１，１´）に共通の流体加圧手段（２）によって、流体（Ｆ）は確実に、装置（１０１）のレセプタ電極（ＥＲ１）および装置（１０２）のレセプタ電極（ＥＲ２）を通って、ほぼ流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）の共通軸（ｘｘ´）に沿って移動することになる。
【００６７】
システム（１１１）は、一続きに接続され、変化する電位（Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３）で動作させられる３本の非コロナ伝導レセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２，ＥＲ３）を有する。それらは、先に説明した製造プロセスによって生産されたものである。それらは、図８乃至１２に示す形状を有する。また、各々が２つのほぼ平行な擬平面的側面を有している。第１の面（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）、第２の面（Ｓ´Ａ１，Ｓ´Ａ２，Ｓ´Ａ３）である。多数の流体用貫通チャネル（Ｃｎｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）が、各レセプタ電極（ＥＲｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）を横切り、２つの面（ＳＡｉ）、（ＳＡ´ｉ）の各々とレセプタ電極（ＥＲｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）の各々とを接続している。第１の有効面（ＳＡ）上でのそれらの終端は、多数の開口部（Ｏｎｉ）となっており、これらは、形状はほぼ円形で、対応する第１の有効面（ＳＡｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）に対して垂直な軸（ｘｘ´）に沿っている。また、第２の有効面（Ｓ´Ａ１）上でのそれらの終端も、多数の開口部（Ｏ´ｎｉ）であり、これらもほぼ円形の形状で、第２の有効面（Ｓ´Ａｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）に対してほぼ垂直な軸（ｘｘ´）に沿っている。
【００６８】
システムが少なくとも２つの伝導コロナ放電電極（ＥＣ１，ＥＣ２）を有し、それらが変化する放電電位（Ｖ１１，Ｖ１２）を受けて、符号が反対のイオン（ｉq1）およびイオン（ｉq2）の流れ（Ｉ１）、（Ｉ２）全体を発すること、とする構成が薦められる。第１のコロナ電極（ＥＣ１）は、第１の組のレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）の間に配置される。その放電域（Ｄ１）は、第１の組の２つのレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ２）の一方（ＥＲ１）の有効面（ＳＡ１）に対向する位置にある。第２のコロナ電極（ＥＣ２）は、第２の組のレセプタ電極（ＥＲ２，ＥＲ３）の間に配置される。その放電域（Ｄ２）は、第２の組の２本のレセプタ電極（ＥＲ２，ＥＲ３）の一方（ＥＲ２）の有効面（ＳＡ２）に対向する位置にある。
【００６９】
先に説明した電極（ＥＲ１，ＥＲ２，ＥＲ３）の製造方法のおかげで、先ず、各々のレセプタ電極（ＥＲｉ）には、多数の貫通チャネル（Ｃｎｉ）（１＜＝ｉ＜＝３）が、レセプタ電極（ＥＲｉ）全体にわたって配置されており、その様態は、多数の開口部（Ｏｎｉ）が第１の有効面（ＳＡｉ）上で、２つの方向（ｙｙ´，ｚｚ´）にほぼ均一に分散配置されている、という形になる。同様に、第２の有効面（Ｓ´Ａｉ）でも、多数の開口部（Ｏ´ｎｉ）が、２つの方向（ｙｙ´，ｚｚ´）にほぼ均一に分散配置されている。
【００７０】
中央のレセプタ電極（ＥＲ２）の２つの疑平面的な表面（ＳＡ２，Ｓ´Ａ２）について薦められる構成は、それぞれが、先端に向かって細くなった（尖った形状、および／または、針状の）複数のゾーン（Ａ２，Ａ´２）によって覆われており、それらの一部（Ａ２）は第１の有効面（ＳＡ２）から、その他（Ａ´２）は第２の有効面（ＳＡ´２）から浮き上がる形で現れている。それらは局所的に最小の表面曲げ半径（ｒａ）を示す。また、それらは、２つの方向（ｙｙ´，ｚｚ´）で、ほぼ均一に分散配置されている。第１の面（ＳＡ２）では、それらは対応する開口部（Ｏｎｉ）を囲んでいる。第２の面（Ｓ´Ａ２）でも、それらは対応する開口部（Ｏ´ｎｉ）を囲んでいる。実際、図１４に示すシステム（１１１）の３つのレセプタ電極は同一であり、構造的に類似した２つの面を有する。
【００７１】
次いで図１５を参照する。同図は、図１４で説明した双イオン放出静電システム（１１１）の変形例を示す。静電システム（１３１）は、一続きに組織された、イオン放出の２つの段（１２１，１２２）を有する。各段（１２１，１２２）は、先に説明した種類（１）のイオン放出静電装置（１２３，１２４，１２５）、（１２６，１２７，１２８）を複数、平行に、特徴的な形で組み合わせて構成されている。同じ段（１２１）内の静電装置（１２３，１２４，１２５）は、流体（Ｆ）全体の流れ軸（ｘｘ´）に対して、横方向に並んだ形で配置されている。そして、同じ段（１２１）の組（Ｖ１，Ｖ´１，Ｖ´´１）および（Ｖ２，Ｖ´２，Ｖ´´２）の極性の符号は、伝導コロナ電極の電位、および、非コロナ伝導レセプタ電極の電位に対応しており、そして同様のものとなっている。また、２台の静電装置（１２３，１２４，１２５）の各々も同様である。静電装置（１２３，１２４，１２５）のレセプタ電極（ＥＲ１，ＥＲ´１，ＥＲ´´１）は、先に説明した種類のフィン（ａｎ）の配列（Ｒ´ｘｙｚ）によって構成された共通多孔性プレート（６４）によって作られており、これは、流れ（Ｆ）の軸（ｘｘ´）を横切る形で配置されている。
【００７２】
図１４において説明した双イオン放出静電システム（１１１）の全体的な機能を、図１６および図１７を参照しながら説明する。粒子（ｐ１）を含んだ流体（Ｆ）の流れ（Ｋ）は、加圧手段（２）（これらの図では図示せず）によって、双イオンシステム（１１１）内で力を加えられる。先に説明した機能上の特徴（本発明による静電装置（１）と共通）によって、装置（１０１）内部では、本発明によるコロナ電極（ＥＣ１）とレセプタ電極（ＥＲ１）との組み合わせ作用によって、流れ（Ｆ）の貫通通路において見られる陽イオン（ｉq1）の全体的な流れは、流れの軸（ｘｘ´）に従って装置（１０１）を通り抜ける際には、管（２５）全体の断面においてほぼ均一となる。そうして、第１の装置（１０１）を通過する際に、粒子（ｐ２）は、ほぼ均一な量の陽イオン（ｉq1）によって電荷を与えられる。図では、４つの陽イオン（ｉq1）が粒子（ｐ２）上にある。
【００７３】
同様に、装置（１０２）内では、本発明によるコロナ電極（ＥＣ２）とレセプタ電極（ＥＲ２）との組み合わせの作用によって、流れ（Ｆ）の貫通通路で見られる陰イオン（ｉq2）の全体的な流れは、流れ軸（ｘｘ´）に従って装置（１０２）を通過するとき、その管（２５）全体の断面においてほぼ均一となる。第２の装置（１０２）を通過する際、それ以前に陽イオン（ｉq1）でほぼ均一に電荷を与えられていた粒子（ｐ３）は、ほぼ均一な量の陰イオン（ｉq2）でも電荷を与えられる。図では、４つの陽イオン（ｉq1）と４つの陰イオン（ｉq2）が、粒子（ｐ３）上にある。
【００７４】
従って、双イオンシステム（１１１）を出る際の粒子（ｐ３）は、反対の符号を有する均一な量の２種類のイオン（ｉq1，ｉq2）で覆われることになる。
得られる物理的な結果（星のような形で図示した粒子（ｐ３））は、双イオンシステム（１１１）が有する２つの静電装置（１０１，１０２）を連続して横切った粒子（ｐ３）のエネルギーの自由化にある。理解されることと思うが、産業上の用途によれば、こうしたエネルギーの自由化は、イオン組み換えによって、低下した強度の、機械的、物理的、化学的、エネルギー上の結果が粒子（ｐ３）に課されることを可能とする。
【００７５】
本発明による双イオンシステム（１１１）の特徴的な点は、以下のようなものである。すなわち、最初に装置（１０１）を通過することで陽電荷（ｑ１）を与えられた粒子は、電極（ＥＲ２）を通過してコロナ電極（ＥＣ２）と対向した後、装置（１０２）内部で２つの効果を組み合わせた形で受ける。そして、それらの効果とは、
・反対の電荷（陰）のコロナ電極（ＥＣ２）の放電域の方向に軌道が集中する効果、そして、
・装置（１０２）の２つの電極（ＥＣ２，ＥＲ２）を隔てるゾーン（Ｈ）において、粒子（ｐ３）の動きに対向する、ほぼ同一線上の複数放射部に従って、指向された陰イオン（１１２）を噴出させる効果、である。
【００７６】
これは図１６、図１７では、矢印の放射部によって示されている。それは、装置（１０２）のコロナ電極（ＥＣ２）から発して、レセプタ電極（ＥＲ２）の方向を向いている。これは、粒子（ｐ３）と陰イオン（ｉq2）との間の衝撃の「ターゲット化」効果を引き起こすが、それは、一方では、粒子（ｐ３）上に付着する陰イオン（ｉq2）の効率（量）を高め（増加させ）、他方では、粒子（ｐ３）上に付着する陰イオン（ｉq2）の均一性を高める。（これは、粒子（ｐ３）が等価のイオン強度の下にある放射部にのって通過する、という事実による。）
発明者は、本発明による双イオンシステム（１１１）の組み合わせが、粒子（ｐ３）上の陽イオン（ｉq1）および陰イオン（ｉq2）の付着量の均一性（変化の種類に関して表される）につながることを実験で確認した（測定によれば±１０％）。この計測に用いた装置（１０１，１０２）は、管の径が５ｃｍで、それぞれ、レセプタ電極から２.５ｃmの離れたコロナポイントを備え、±５０００Ｖの電位差の下に置かれた。検査は、径を０.０１ミクロンから３ミクロンまで変化させながら、各クラスの径の粒子に対して実行した。そして、同じ検査を従来技術による等価のサイズのイオン放出装置に対しても実行したところ、付着したイオンの量（変化の種類に関して表される）の均一性は、同じ条件で±８０%の周辺となった。
・従来技術と比較した場合の本発明の効果
本発明による装置（１）によれば、レセプタ電極（ＥＲ）の有効平面に対向するイオンの流れを均一化できることが確認されている。
【００７７】
同様に、本発明による装置（１）によって、移動する流体の中にある多数のエアゾール粒子（例えば、ちり、双エアゾール、または特定の分子、...）がコロナ放電極（ＥＣ）から生じるイオン流の作用を受けられるようになると判定されており、これに関しては、管を通過する際、管（２５）内部に位置するいずれの流れ通路の内側でも、全体的な強度はほぼ均一である。
【００７８】
また、本発明による装置（１）によれば、この多数のエアゾール粒子（同じ径のクラスに属するもの）の表面にほぼ均一な量のイオン（ｉq）を付着させることができると判定されている。
また、本発明による装置（１）によれば、有効性がより低く不均一な径方向の流れを、管（２５）の壁（２６）方向において減らすことによって、イオン（ｉq）の流れの有効性を、電極（ＥＲ）の方向において、すなわち、流れ通路の方向においても高められることが確認されている。
【００７９】
そして、最終的には、本発明による双イオンシステム（１１１）によって、反対の符号イオン（ｉq，ｉq2）を均一な量で粒子表面に付着させることができると判定されている。
・本発明の産業上用途
本発明の産業上用途は、多数の分野（特に、物理、化学、エネルギー関連、生物学など、エアゾール粒子の上に、物理的により小さく、ほぼ均一な効果をそれらに与える目的で、均一な量のイオンを付着させることが適切である、という分野）に見出せる。
【００８０】
直ちに適用できるのは、静電塗装に関わる分野である。その他に、明らかに適用できるのは、静電濾過の分野であり、この場合、静電フィルタを通過する全ての粒子は、事前にほぼ均一の電荷を与えられることになる。発明者は、生物学の分野において本発明を実装し、ミクロの有機体の外壁を、それらの構成および内部構造をほぼ均一に変更する低下エネルギー作用（reduced energetic action）の下に置く、という目的に用いた。
【００８１】
上記の説明には多数の特定事項が含まれていたが、これらは本発明の目的を制限するものと見なす必要はなく、本発明の好ましい実装様態に関するいくつかの例を提供したものと考えるべきである。
本発明の範囲は、特許請求の範囲とそれらの法律等価物とに関連して考慮すべきであり、上で言及した実施例に従って考慮するべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】静電イオン放出装置の形をとる従来技術の状態を概略的に示す図であり、同図（ａ）は断面図として、同図（ｂ）は斜視図として示す。
【図２】米国特許：５ ４７４ ６００号の対象を成す細菌浄化システムを備えた静電イオン放出装置によって構成される、最も近い従来技術を概略的に示す図であり、同図（ａ）は断面図として、同図（ｂ）は斜視図として示す。
【図３】本発明による、イオンの流れおよび付着を均一化するための静電イオン放出装置について、主要な構成部を概略的に示す図であり、同図（ａ）は断面図として、同図（ｂ）は斜視図として示す。
【図４】本発明による静電イオン放出装置の３つの変形例のうち１つを示す斜視図である。
【図５】本発明による静電イオン放出装置の３つの変形例のうち１つを示す斜視図である。
【図６】本発明による静電イオン放出装置の３つの変形例のうち１つを示す斜視図である。
【図７】本発明による双イオン放出システムを示す斜視的な断面図であり、エアゾール粒子を伴う流体が通過する状態を示す図である。
【図８】静電イオン放出装置の多孔性レセプタ電極の構成にあたって本発明が薦める導電素材の構造の特徴的な作りを示す図である。
【図９】静電イオン放出装置の多孔性レセプタ電極の構成にあたって本発明が薦める導電素材の構造の特徴的な作りを示す図である。
【図１０】静電イオン放出装置の多孔性レセプタ電極の構成にあたって本発明が薦める導電素材の構造の特徴的な作りを示す図である。
【図１１】静電イオン放出装置の多孔性レセプタ電極の構成にあたって本発明が薦める導電素材の構造の特徴的な作りを示す図である。
【図１２】静電イオン放出装置の多孔性レセプタ電極の構成にあたって本発明が推奨する導電素材の構造の特徴的な作りを示す図である。
【図１３】本発明が推奨する静電イオン放出装置の変形例であって、そのレセプタ電極が図８乃至１２に示す素材によって実現されているもの、を概略的に示す断面図である。
【図１４】本発明が推奨する双イオン放出システムに関する別の変形例であって、そのレセプタ電極が図８乃至１２に示す素材によって作られているもの、を概略的に示す断面図である。
【図１５】本発明による双イオン放出システムに関する変形例であって、並行に配置された一続きのコロナ電極を備えるものを示す断面図である。
【図１６】図１４に示すもののような双イオン放出システムが、移動する流体のエアゾール粒子に及ぼす作用を示す断面図である。
【図１７】図１４に示すもののような双イオン放出システムが、移動する流体のエアゾール粒子に及ぼす作用を示す斜視的な断面図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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