(57)【要約】【課題】簡易な構成で安価に製造でき、電極間の間隔調整が高精度で且つ容易にできる空気清浄装置及び空気清浄装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる空気清浄装置１は、針状電極３と、プレート電極５と、これらの電極３、５の回路部７を搭載した回路基板９とを備え、針状電極３とプレート電極５との間でコロナ放電を生じさせることによりマイナスイオン及びオゾンを発生させる装置である。針状電極３は略Ｌ字形状に形成してあり基端部３ａを回路基板９に立設して取付け、先端部３ｂはプレート電極５の表面に沿って且つプレート電極５の表面との間に所定間隔を開けて配置してあり、Ｌ字の角部の曲げ角度を変更することにより針状電極３の先端３ｄとプレート電極５の表面との間の間隔Ｌを変更自在としてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状電極と、プレート電極と、これらの電極の回路部を搭載した回路基板とを備え、針状電極とプレート電極との間でコロナ放電を生じさせることによりマイナスイオン及びオゾンを発生させる装置であって、プレート電極は平板状に形成して裏面を回路基板に取付けてあり、針状電極は略Ｌ字形状に形成してあり基端部を回路基板に立設して取付け、先端部はプレート電極の表面に沿って且つプレート電極の表面との間に所定間隔を開けて配置してあり、Ｌ字の角部の曲げ角度を変更することにより針状電極の先端とプレート電極の表面との間の間隔を変更自在としてあることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
針状電極と、プレート電極と、回路基板とを収納する筐体を備え、筐体には針状電極の先端に対向する位置に通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気清浄装置において、針状電極の先端と、プレート電極の表面との間にスペーサを配置して、針状電極の先端部をスペーサに押し付けることによりプレート電極の表面と針状電極の先端との間を一定の間隔に設定することを特徴とする空気清浄装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイナスイオンとオゾンとを発生する空気清浄装置及び空気清浄装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、針状電極の先端とアース電極とを離間して設けて、これらの間に直流の高電圧を印加することにより、コロナ放電を生じさせて、オゾン及びマイナスイオンを発生させることが開示されている。
【０００３】
この特許文献１では、アース電極は棒状であり、針状電極をその軸線方向に移動することによりアース電極と針状電極の先端との間の間隔を変えて、オゾンの発生量を調整することができるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、アース電極を棒状として、棒状のアース電極との間に間隔をあけて針状電極を配置し、針状電極をその軸線方向に移動することにより針状電極とアース電極との間の間隔を調整しているので、針状電極を突出し過ぎたり、突出量が足りなかったりして調整し難いという問題がある。特に、これらの間の間隔は微妙な設定が必要なので、突き出し量（軸方向の移動）では、アース電極と針状電極の先端との間の間隔設定がし難いという問題がある。
【０００６】
また、アース電極と針状電極とは保持体に設けてあり、保持体を電源回路と別体としてあるので、装置全体として大型になりやすく、小型化に限界があるという問題があった。
【０００７】
本発明は、簡易な構成で安価に製造でき、電極間の間隔調整が高精度で且つ容易にできる空気清浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、針状電極と、プレート電極と、これらの電極の回路部を搭載した回路基板とを備え、針状電極とプレート電極との間でコロナ放電を生じさせることによりマイナスイオン及びオゾンを発生させる装置であって、プレート電極は平板状に形成して裏面を回路基板に取付けてあり、針状電極は略Ｌ字形状に形成してあり基端部を回路基板に立設して取付け、先端部はプレート電極の表面に沿って且つプレート電極の表面との間に所定間隔を開けて配置してあり、Ｌ字の角部の曲げ角度を変更することにより針状電極の先端とプレート電極の表面との間の間隔を変更自在としてあることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、針状電極と、プレート電極と、回路基板とを収納する筐体を備え、筐体には針状電極の先端に対向する位置に通気孔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の空気清浄装置において、針状電極の先端と、プレート電極の表面との間にスペーサを配置して、針状電極の先端部をスペーサに押し付けることによりプレート電極の表面と針状電極の先端との間を一定の間隔に設定することを特徴とする空気清浄装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、回路基板に電極プレートと針状電極を設けているので、小型で且つ簡易な構成の空気清浄装置を提供することができる。
【００１２】
針状電極は略Ｌ字状に形成してあり、基端部は回路基板に立設し、先端部はプレート電極の表面に沿って且つプレート電極の表面との間に所定間隔を開けて配置してあるので、例えば、針状電極の先端をプレート電極側に押し付けたり引き離したりして角部の曲げ角度を調整することにより、針状電極の先端とプレート電極との間の間隔の微調整が容易にできる。
【００１３】
針状電極に対向する電極（プレート電極）を平面状としているので、針状電極の先端の位置を平面の広い範囲で設定でき、設計の自由度が高い。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏すると共に、一つの筐体により針状電極、プレート電極及び回路部を被覆しているので、構成を簡易にでき且つ製造も容易である。
【００１５】
筐体には針状電極の先端に対向する位置に通気孔が形成されているので、針状電極とプレート電極との間で発生したオゾン及びマイナスイオンを筐体の外に導出することができる。特に、針状電極の先端側には、マイナスイオンのイオン風が発生するので、イオン風が通気孔から直接導出できるので、イオン風の流れをスムーズに導くことができる。したがって、送風手段を用いなくても、イオン風と共にオゾンもケース外に導くことができ、構成を簡易にできる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の作用効果を奏すると共に、針状電極の先端部とプレート電極の表面との間に、所定寸法のスペーサを介在して、針状電極の先端部をプレート電極の表面側に向けて押し付ければ、予め定めた電極間の間隔を常に一定にできるから、製造や調整が容易であり、特に高精度が要求される電極間の間隔設定に熟練を要さずに簡易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付図面の図１〜図９を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１（ａ）は本発明にかかる空気清浄装置の筐体を除いて示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図であり、図２は本実施の形態にかかる空気清浄装置の外観を示す斜視図であり、図３は図２のＣ―Ｃ断面図であり、図４は回路部の回路図であり、図５は本実施の形態にかかる空気清浄装置におけるオゾン濃度の経時変化を示すグラフであり、図７は煙草の煙について行った消煙実験を説明する斜視図であり、図８は殺菌効果の実験を説明する斜視図であり、図９は図８の実験に用いたパンのカビ発生状況を示す図である。
【００１８】
本実施の形態にかかる空気清浄装置１は、家屋の室内や車両の室内に配置して、室内雰囲気の殺菌、清浄、消臭等の空気の清浄を図るものである。この空気清浄装置１は、針状電極３と、プレート電極５と、これらの電極３、５の回路部７と、回路基板９と、筐体（ケース）１１とを備えている。
【００１９】
回路基板９は、樹脂製であり、平面視略長方形状を成している。回路基板９にはその略２／３の面積部分に回路部７が設けてあり、残りの略１／３部分にプレート電極５と針状電極３とが設けられている。即ち、回路基板９には回路部７を設けるほか、電極プレート５と、針状電極３とが一体に搭載されている。尚、回路基板９には、回路部７に対応する位置にプリント配線が形成されている。また、回路基板９の寸法は、縦６５ｍｍ×横２５ｍｍであり、掌に乗る程度の小型のものである。
【００２０】
プレート電極５は陽極としてあり、針状電極３は陰極としてある。プレート電極５は、平面視略矩形の導電性金属板であり回路部７に接続されている。
【００２１】
針状電極３は、針状の導電性金属を略Ｌ字状に折り曲げて形成してあり、基端部３ａを回路基板９に立設して、先端部３ｂが角部３ｃからプレート電極５の表面５ａに沿って延出しており且つプレート電極５の表面５ａと所定間隔Ｌを開けて対向しており、且つ針状電極３の先端３ｄはプレート電極５の表面５ａからはみ出さない位置にある。針状電極３の基端部３ａは回路部７に接続されている。
【００２２】
針状電極３の角部３ｃは、基端部３ａに対する先端部３ｂの角度Ｓを変更自在であり、角度Ｓを広げたり狭めたりして、針状電極３の先端３ｄと電極プレート５の表面５ａとの間の間隔Ｌを調整自在になっている。
【００２３】
空気清浄装置１は、これらのプレート電極５と針状電極３の先端３ｃとの間でコロナ放電を生じさせることによりマイナスイオン及びオゾンを発生する。
【００２４】
回路部７は、図４に示すように、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、ダイオードＤ、トランスＴ、トランジスタＱで構成されており、本実施の形態では、入力端子ＤＣに直流３Ｖの電圧を印加して、針状電極３の先端３ｄとプレート電極５との間に約５０００Ｖを生じさせている。尚、電源は１．５Ｖの乾電池２本である。
【００２５】
筐体１１は図２に示すように、略直方体であり、回路基板９に被せて回路部７、プレート電極５及び針状電極３を覆っている。針状電極３の先端３ｄと対向する位置には、通気孔１３が形成されており、電極間３、５で発生したマイナスイオンのイオン風と共にオゾンを筐体１１の外に導出するようになっている。
【００２６】
次に、本実施の形態にかかる空気清浄装置１の作用効果について説明する。
【００２７】
空気清浄装置１の電源をＯＮにすると、針状電極３とプレート電極５との間でコロナ放電が生じて、オゾンが発生すると共にマイナスイオンが発生する。
【００２８】
筐体１１において、針状電極３の先端に対向する位置には、通気孔１３が形成されているので、針状電極３とプレート電極５との間で発生したオゾン及びマイナスイオンを筐体１１の外にスムーズに導出することができる。即ち、針状電極３の先端３ｄ側には、図１に矢印Ｍで示すように、先端３ｄの先に向けて流れるマイナスイオンのイオン風が発生するが、イオン風が通気孔１３から直接導出できるので、特に送風機を用いなくても、イオン風の流れをスムーズに筐体外に導くことができる。また、針状電極３の先端３ｄと通気孔１３との間にはグリッド線等の金属部品がないので、オゾンがグリッド線に付着したり、イオン風の流れを妨げたりすることがない。
【００２９】
マイナスイオンの発生量は、針状電極３とプレート電極５との間の印加電圧で決定され、オゾンの発生量は針状電極３の先端とプレート電極５の表面５ａとの間の間隔で決定される。したがって、オゾン発生量の増減は針状電極３の角部３ｄｃの折り曲げ角度Ｓを変えることにより容易に調整できる。
【００３０】
このようにオゾンの発生量を調整することにより、本空気清浄装置１の用途や目的に設置場所等に応じて適量に調整できる。特に、オゾン量は過剰すぎると人体に好ましくない影響を及ぼすことがあるので、かかる調整が簡易できことにより、オゾン濃度を用途毎に適量に調整できる。したがって、一つの装置で多目的の使用が実現できる。
【００３１】
かかる針状電極３の曲げ角度の調整や製造時における曲げ角度の設定は、図３に二点鎖線で示すように、針状電極３の先端部３ｂとプレート電極５の表面５ａとの間に、所定寸法のスペーサ１５を介在して、針状電極３の先端部３ｂをプレート電極５に向けて押し付ければ、予め定めた電極間の間隔Ｌを常に一定にできるから、製造や調整が容易であり、特に精度が要求される電極３、５間の間隔設定に熟練を要さずに誰にでも行うことができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、回路部７を搭載した回路基板９に電極プレート５と針状電極３を設けているので、小型で且つ簡易な構成の空気清浄装置１を提供することができる。
【００３３】
本実施の形態では、針状電極３とプレート電極５との間に直流電圧を印加しているので、誘電体に高周波電圧を印加するオゾン発生方式に比較して電圧波形を整える必要がなく、回路部７の構成を簡易にできる。
【００３４】
次に、本実施の形態にかかる空気清浄装置１を用いた各種の実験を行ったので、その結果を説明する。
【００３５】
図５は、空気清浄装置１を３Ｌ（リットル）容量のケース内に設置して電源をＯＮにしたときのケース内におけるオゾン濃度の経時変化を示したグラフである。このグラフから明らかなように、５分経過後には急激にケース内のオゾン濃度が高まり、２５分経過時にはオゾン濃度を７ＰＰＭ以上にすることができた。
【００３６】
図６は、空気清浄装置１を６畳和室に設置し、空気清浄装置１から１２０ｃｍ離れた位置にイオン測定器を配置して、和室内のマイナスイオン濃度を測定したときのマイナスイオン濃度の経時変化を示すグラフである。このグラフから明らかなように、時間の経過とともにイオン数は増え続けて２００分から２５０分でマイナスイオン数が約７０、０００個／ｃｍ3で飽和状態になった。飽和状態になったのは、マイナスイオン自体の寿命と空気中に浮遊するプラスイオンとバランスした為である。
【００３７】
次に、煙草の煙を用いて消煙実験を行ったのでその内容を図７を参照して説明する。約２００ｍｌ（ミリリットル）の容器（ガラスコップ）２１内に煙草の煙を充満させて、容器２１の口を透明ラップ２３で覆うと共に、ラップ２３を介して空気清浄装置１の先端（通気孔１３）側を容器２１内に配置した。このように構成したものを２つ容易し、一方は電源スイッチをＯＮにし、他方はＯＦＦにして比較実験を行った。
【００３８】
電源スイッチをＯＮにしたものは、１秒後（瞬時）に容器２１内の煙草の煙が消えて、容器２１内が透明になったことを確認した。他方は、１分経過しても容器内に煙草の煙が充満して残ったままであった。
【００３９】
また、実験終了後に、煙草の煙が消えたほうのラップ２３を外して容器２１内の臭いをかいだが、臭いはほとんど感じられなかった。即ち、本実施の形態の空気清浄装置１によれば、煙草の煙を消すと共に優れた消臭効果を得ることができた。
【００４０】
次に、本実施の形態にかかる空気清浄装置１の殺菌効果を確認する実験を行ったので、その結果を説明する。図８に示すように、容量約３Ｌのケース２５を２個用意し、適度に湿らせた食パン一枚を半分にして、半分にした一方及び他方のパン切れ３７、３７のそれぞれを各ケース２５内に入れて密閉した。そして、一方のケース２５内に本実施の形態にかかる空気清浄装置１を配置して、電源スイッチをＯＮにした。尚、実験は７月中旬に行ったので、温度及び湿度が高い時期であった。
【００４１】
そして、パン切れ３７のカビ発生状態を観察した。その様子を図９に示す。１日目（翌日）では、両者に変化はなかったが、２日目には図９（ａ）に示すように、空気清浄装置１のない方（比較例）は、カビのコロニーが発生したが、空気清浄装置１のある方（本発明）では、（Ａ）に示すように、変化がなかった。更に、２日目には（ｂ）に示すように、比較例では、パンの表面がカビで覆われた状態になったが、空気清浄装置１のある本発明では、（Ｂ）で示すように外観に変化がなかった。
【００４２】
即ち、本実施の形態にかかる空気清浄装置１によれば、優れた殺菌効果を得ることができた。
【００４３】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００４４】
例えば、針状電極３は、図１０に示すように、板状体とし、先端を尖らせたものであってもよい。
【００４５】
また、針状電極３は、図１１に示すように、プレート電極５の表面５ａと間隔を開けて複数本を並列に設けてもよい。この場合、針状電極３は、３本に限らず２本にであってもよいし、各針状電極３の先端３ｄにおけるプレート電極５との間隔を各々異ならせて設定してもよい。
【００４６】
針状電極３とプレート電極５との間に印加する電圧は、２０００Ｖ〜２００００Ｖの範囲が好ましく、この範囲であれば、５０００Ｖに限らず、何ボルトでもよい。
【００４７】
通気孔１３は一つの孔に限らず、複数の孔で構成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は本発明にかかる空気清浄装置の筐体を除いて示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる空気清浄装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図２のＣ―Ｃ断面図である。
【図４】回路部の回路図である。
【図５】本実施の形態にかかる空気清浄装置におけるオゾン濃度の経時変化を示すグラフである。
【図６】本実施の形態にかかる空気清浄装置におけるイオン濃度の経時変化を示すグラフである。
【図７】煙草の煙について行った消煙実験を説明する斜視図である。
【図８】殺菌効果の実験を説明する斜視図である。
【図９】図８の実験に用いたパンのカビ発生状況を示す図である。
【図１０】本発明の変形例を示す図であり、（ａ）は回路基板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ―Ｆ断面図である。
【図１１】本発明の変形例を示す図であり、回路基板の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      空気清浄装置
３      針状電極
３ａ    基端部
３ｂ    先端部
３ｃ    角部
３ｄ    先端
５      プレート電極
５ａ    表面
７      回路部
９      回路基板
１３    通気孔
１５    スペーサ
【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】
2007105267.tif 000011
【図１０】
2007105267.tif 000012
【図１１】
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