(57)【要約】【課題】空気清浄装置のクリーニングのメンテナンスを安全かつ容易ならしめかつ製品の信頼性を向上させる為に針状の電極を低コストで保護する手段を提供する。【解決手段】一端開口と他端開口とを有する中空円筒形の第１の電極と、尖鋭端を有する所定の長さの先端部と他端部とを有し、前記尖鋭端は前記第１の電極に対向し、前記他端部は前記第１の電極の前記一端開口の外部に位置するように前記第１の電極の円筒軸に沿って配置された第２の電極と、前記第２の電極の前記先端部を除く部分を被覆する絶縁体部材と、前記第１、第２の電極間に高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、オゾンを発生させると共に前記第１の電極の他端開口から流れ出るイオン風を発生させる電源装置と、を有する空気清浄装置。【選択図】　　　図１
2004074140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端開口と他端開口とを有する中空円筒形の第１の電極と、
尖鋭端を有する所定の長さの先端部と他端部とを有し、前記尖鋭端は前記第１の電極に対向し、前記他端部は前記第１の電極の前記一端開口の外部に位置するように前記第１の電極の円筒軸に沿って配置された第２の電極と、
前記第２の電極の前記先端部を除く部分を被覆する絶縁体部材と、
前記第１、第２の電極間に高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、オゾンを発生させると共に前記第１の電極の他端開口から流れ出るイオン風を発生させる電源装置と、
を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気清浄装置であって、
前記第２の電極の長さと前記第２の電極を被覆する前記絶縁体部材のサイズ及び形状は、これらと前記第１電極との間に、前記一端開口への空気流を通すのに十分なスペースを提供するように構成されたものであることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項３】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記第２の電極の先端部の前記所定の長さは、０．１ｍｍから１ｍｍの長さであることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項４】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記絶縁体部材の前記第２の電極の先端部に近接する部分の形状は、万が一、この装置の取扱者が前記先鋭端に指で触れたとしても、前記絶縁体部材の前記先端部が、指の皮膚を突き抜けるのを防止するように構成されていることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項５】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記第２の電極は、非導電性の保持部材によって位置決め保持されており、
この保持部材には前記絶縁体部材が着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項６】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記第２の電極は、非導電性の保持部材によって位置決め保持されており、
この保持部材には前記絶縁体部材が一体的に取り付けられている
ことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項７】
請求項５記載の空気清浄装置であって、
前記空気清浄装置は、一対の前記第１の電極及び前記第２の電極を複数有し、前記第２の電極は、互いに一体的に連結された各々の非伝電性保持部材により位置決め保持されており、
前記第２の電極は、互いに一体的に連結された各々の絶縁体部材によって所定の長さの先端部を除いて被覆されている
ことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項８】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記絶縁部材は、前記第２の電極の所定の長さの先端部分を除く部分を同心円状に被覆する円形横断面を有するフランジ形状を成すものであり、
この絶縁部材は、第１の直径部分と第２の直径部分を有し、前記第２の直径部分は前記第１の直径部分より大きく、かつ、この第２の直径部分は前記第１の電極と逆の方向に向いて配置されている
ことを特徴とする特徴とする空気清浄装置。
【請求項９】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記絶縁体部材はプラスチックからなるものである
ことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１０】
請求項２記載の空気清浄装置であって、
前記絶縁体部材はシリコンからなるものである
ことを特徴とする空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内でオゾンの生成を行うための針状の電極に保護カバーを取り付けることで、空気清浄装置における信頼性及びメンテナンスの向上に関するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からコロナ放電を利用した空気清浄装置が、良好な空気質が必要とされる場所で空気の浄化及び脱臭のために利用されている。このような場所の一例として、喘息患者の住居、化粧室やクリーンルーム等が挙げられる。このような空気清浄装置は、一般に、少なくとも２つの電極を備えており、それらの電極間に高電圧を印加することによってコロナ放電を発生させ、酸素をオゾンへと変換する。
【０００３】
住居での使用を主目的とする低コストの空気清浄装置の中には、中空円筒中に尖鋭端を有する針状の電極とこれに対向するもう一方の電極からなる比較的簡単な構造のものがある。この種の構造を開示する特許文献１及び特許文献２によると、針状の電極は、対向電極の円筒軸に沿って配置され、先鋭端部は対向電極に向いている。この種の構造においては、直流電圧が印加されるとにより中空円筒の一端開口から他端開口へイオン風が発生する。これにより、オゾンを放散させるための送風手段として、ファン等を設ける必要がなくなるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、一般に、電極が保護されずにオゾン及びコロナが存在するような悪環境に長時間晒されると、空気清浄装置の信頼性及び効率は大幅に損なわれる。すなわち、オゾンまたはコロナとの化学的及び物理的反応だけでなく、スパッタリング効果によっても金属表面が傷つけられるので、針状の電極を頻繁に交換しなければならない。また、埃や汚れが２つの電極間でたまりやすいので頻繁に浄化しなければならないが、その際装置を分解し、再度組立てる必要がある。
【０００５】
浄化を容易にする為、一方または両方の電極に分離可能なカートリッジを使用することが、例えば、特許文献３、特許文献４及び特許文献５で開示されている。
【０００６】
しかし、上記のような付加的構造は、中空円筒型をした対向電極の内部を浄化することを主目的とする。特に針状の電極の尖鋭端周辺は電界が強いので、多くの埃または汚れが電極の尖鋭端に集める傾向があり、そのため対向電極よりも頻繁に浄化する必要がある。針状の電極の集塵及び劣化の問題を解決する方法として、特許文献６では、針型電極を保護するセラミックコーティング、好ましくは石英、が開示されている。この特許は、特に半導体組立設備にある浄化室において、荷電粒子を放電するためのイオン発生装置に関するものである。しかし、特許文献７で言及されているように、セラミックでコートされた針状の電極を使用してコロナ放電を発生させるには、印加電圧を上げる必要があり、その結果、電磁放射線による好ましからざるノイズが生じる。
【０００７】
【特許文献１】
実開昭６３−１０３７２９号公報
【特許文献２】
実開平０４−１１０７２５号公報
【特許文献３】
特開平１０−２９１８０７号公報
【特許文献４】
特開２００１−８０９０８号公報
【特許文献５】
特開２０００−８２５６７号公報
【特許文献６】
特許第２５４１８５７号明細書
【特許文献７】
特開２００１−１８９１９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、空気清浄装置における針状の電極に関する上記事情に鑑み、針状の電極をオゾンやコロナとの化学的並びに物理的反応及びスパッタリング効果から保護し、且つ印加電圧などの既存設定を大幅に変更しなくてもメンテナンスが容易となる新しい手段が所望されている。
【０００９】
また、このような新たな手段は、一般住宅に低コストで空気の浄化を提供するという本来の目的を見失わないために経済的でなければならない。
【００１０】
従って、この発明の目的は、空気清浄装置のメンテナンスを容易ならしめる一方、製品の信頼性を向上させる為に針状の電極を低コストで保護する手段を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、一端開口と他端開口とを有する中空円筒形の第１の電極と、尖鋭端を有する所定の長さの先端部と他端部とを有し、前記尖鋭端は前記第１の電極に対向し、前記他端部は前記第１の電極の前記一端開口の外部に位置するように前記第１の電極の円筒軸に沿って配置された第２の電極と、前記第２の電極の前記先端部を除く部分を被覆する絶縁体部材と、前記第１、第２の電極間に高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、オゾンを発生させると共に前記第１の電極の他端開口から流れ出るイオン風を発生させる電源装置と、を有することを特徴とする空気清浄装置が提供される。前記第２の電極の長さと前記第２の電極を被覆する前記絶縁体部材のサイズ及び形状は、これらと前記第１電極との間に、前記一端開口への空気流を通すのに十分なスペースを提供するように構成されたものであることを特徴とする空気清浄装置。ここで前記第２の電極の先端部の前記所定の長さは、０．１ｍｍから１ｍｍの長さであることが好ましい。
【００１２】
また、この発明の一の実施形態によれば、前記絶縁体部材の前記第２の電極の先端部に近接する部分の形状は、万が一、この装置の取扱者が前記先鋭端に指で触れたとしても、前記絶縁体部材の前記先端部が、指の皮膚を突き抜けるのを防止するように構成されている。
【００１３】
さらに、他の１の実施形態によれば、前記第２の電極は、非導電性の保持部材によって位置決め保持されており、この保持部材には前記絶縁体部材が着脱可能に取り付けられている。この場合、前記空気清浄装置は、一対の前記第１の電極及び前記第２の電極を複数有し、前記第２の電極は、互いに一体的に連結された各々の非伝電性保持部材により位置決め保持されており、前記第２の電極は、互いに一体的に連結された各々の絶縁体部材によって所定の長さの先端部を除いて被覆されている者であっても良い。
【００１４】
更なる別の１の実施形態によれば、前記第２の電極は、非導電性の保持部材によって位置決め保持されており、この保持部材には前記絶縁体部材が一体的に取り付けられている。
【００１５】
更なる別の１の実施形態によれば、前記絶縁部材は、前記第２の電極の所定の長さの先端部分を除く部部を同心円状に被覆する円形横断面を有するフランジ形状を成すものであり、この絶縁部材は、第１の直径部分と第２の直径部分を有し、前記第２の直径部分は前記第１の直径部分より大きく、かつ、この第２の直径部分は前記第１の電極と逆の方向に向いて配置されている。
【００１６】
ここで、前記絶縁体部材はプラスチックからなるものであっても良いし、シリコンからなるものであっても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、尖鋭端１０ａを有する所定の長さの先端部を除き、大部分が絶縁体部材１１で被覆されてなる針状の電極１０を含む空気清浄装置の概略断面図である。
【００１８】
電源装置１３が、針状電極１０の他端部１０ｂ及び対向電極１２に接続されている。この対向電極１２は、一端開口１２ａ及び他端開口１２ｂを有する中空円筒形である。前記針状電極１０は、対向電極１２の円筒軸に沿って配置され、対向電極１２に対向する尖鋭端１０ａを有し、針状電極１０の他端側は対向電極１２の一端開口１２ａの外側に位置する。前述の特許文献１と同様に、尖鋭端１０ａは対向電極１２の一端開口１２ａに挿入されていることが好ましい。針状電極１０は、前述のように非導電性保持部材１４により位置決め保持される。なお、この非導電性保持部材１４には、着脱可能に若しくは一体的に絶縁体部材１１が取り付けられている。
【００１９】
前記電源装置１３によって高電圧が印加されると、２つの電極１０、１２間でコロナ放電が発生し、それによりオゾンが生成される。ここで、この電源装置１３は、直流を印加するものであることが好ましく、これにより図１の矢印で示すように、中空円筒形の対向電極１２の他端開口を通過する方向に流通するイオン風が生成される。これによって、前述の特許文献１及び特許文献２に記載されているようなオゾンを外部に放出するためのファンを設ける必要性がなくなる。なお、交流を用いても良いが、その場合は、オゾンを効果的に放出するための手段としてファン等を用いることが必要になる。
【００２０】
前述したように先端部を除いて針状電極１０の大部分を絶縁体部材１１で被覆するのには２重の意味がある。まず、少なくとも被覆された電極部は、電極の金属面で起こるスパッタリング効果からだけでなく、化学的及び物理的反応による電極の腐食や劣化を促進することで知られる空気中のオゾン、コロナ、及びイオン化原子からも保護される。次に、先端部は剥き出しのままであるため、既存の印加電圧値と他の電源装置のパラメーター値を調整することなく、適度なオゾン効率をもたらすのに必要十分な電界を維持することができる。
【００２１】
針状電極１０の長さ及び絶縁体部材１１のサイズ並びに形状は、図１に矢印で示すように、針状電極１０が配置されている中空円筒の一端開口１２ａへ空気が流れ込むのに十分なスペースを提供できるものである。好ましくは、針状電極１０の長さは１０ｍｍ、対向電極１２の開口部の直径は２３ｍｍ、そして絶縁体部材１１の最も厚みのある部分の厚さは５ｍｍ以内であることが最も好ましい。
【００２２】
針状電極１０を絶縁体部材１１で被覆するという構造をとることにより、取扱者の安全性は容易に図られる。すなわち、剥き出しの先端部の長さは０．１ｍｍから１ｍｍであり、取扱者が指で尖鋭端に触れたとしても、指の皮膚へ針が深く刺さることは避けられる。すなわち、図２に示すように、尖鋭端１０ａに最も近い絶縁体部材１１の端部の厚み及び形状は、万が一取扱者が尖鋭端１０ａを指２０で触れたとしても、絶縁体部材１１の端部が、指２０の皮膚に尖鋭端が突き抜けるのを防ぐようになっている。
【００２３】
図３は、針状電極１０の実際のクリーニングの様子を示したものである。この装置は分解され、針状電極１０の先端部がブラシ３０によりクリーニングされている。
【００２４】
絶縁体部材１１の形状の例として、図１では、先端部を除く前記針状電極１０を同心円状に被覆する円形のフランジ形状のものが示されている。前記フランジは第１の直径部分と第２の直径部分（鍔部分）から成り、第２の直径部分は第１の直径部分よりも大きく形成されている。また、前記フランジ形状の第２の直径部分は、対向電極１２から離間する方向に向いて配置され、空気流のために十分な隙間が確保されている。なお、この実施の形態で第１の直径は６ｍｍで、第２の直径は１０ｍｍである。
【００２５】
絶縁体部材１１は、素材が安価で成型しやすい、あらゆる種類のシリコン若しくはプラスティック（エポキシ樹脂含む）から選ばれることが好ましい。フランジは、例えば、針状電極１０が圧入されるための内径部を有し、予め一体成型されている。
【００２６】
図４は他の実施例であり、対となった針状電極１０及び中空円筒形の対向電極１２を複数有する空気清浄装置を示す。全ての針状電極１０は、符号４４によって示される一体的に連結された各非導電性保持部材によって位置決め保持されている。全ての針状電極１０は、所定の長さの各先端部を除いて、符号４１によって示される、一体的に連結された絶縁体部材によりそれぞれ被覆されている。連結絶縁体部材４１と連結非導電性保持部材４４は着脱可能に取り付けられている。これにより、前記クリーニングその他のメンテナンスの際に、装置の分解及び組立てが容易になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、針状の電極を絶縁体で被覆することにより、空気清浄装置内の悪環境から針状の電極を低コストで保護する手段を提供し、メンテナンスや取扱者の安全性の確保を容易にし、それにより製品全体の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
以上説明した実施形態は、本発明の技術的内容を適用できる多くの具体例のうちの数例にすぎず、本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者による多種多様の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】先端部分を除き、絶縁体部材に被覆された針状の電極及び中空円筒形の対向電極を有する空気清浄装置の概略断面図である。
【図２】絶縁体部材の端部の厚さ及び形状は、万が一取扱者が指で第２の電極の尖鋭端を指で触れた場合、尖鋭端部が指の皮膚へ刺さるのを絶縁体部材の端部が防ぐようなものになっていることを示す図である。
【図３】針状の電極の先端部分がブラシによって浄化されている様子を示す図である。
【図４】対となった針状の電極及び対向電極を複数有する空気清浄装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１０…針状電極
１０ａ…尖鋭端
１０ｂ…他端部
１１…絶縁体部材
１２…対向電極
１２ａ…一端開口
１２ｂ…他端開口
１３…電源装置
１４…非導電性保持部材
２０…指
３０…ブラシ
４１…連結絶縁体部材
４４…連結非導電性保持部材
【図１】
2004074140.tif 000003
【図２】
2004074140.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004074140.tif 000006