(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中をコロナ放電させてイオンを発生させるための針電極とグランド電極において、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むようにグランド電極を配置し、この仮想延長線の周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極の上記仮想延長線の周囲を囲む外周の一部を開放して開放部が形成してあることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が円弧形状をしていることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が半円形状をしていることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項４】
針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が多角形状をしていることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項５】
針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が四角形であることを特徴とする請求項４記載のイオン発生装置。
【請求項６】
コロナ放電させたイオンを吹き出すためのイオン吹き出し口を設け、このイオン吹き出し口に異物が入るのを防止するための異物進入防止部を設けてなることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項７】
異物進入防止部が格子形状をしていることを特徴とする請求項６記載のイオン発生装置。
【請求項８】
異物進入阻止部がグランド電極の前方においてグランド電極を２箇所で横切る直線状をしたもののみで構成してあることを特徴とする請求項６記載のイオン発生装置。
【請求項９】
針電極の先端から針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極の中心までの距離と、グランド電極の半径を略等しくして成ることを特徴とする請求項３記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のイオン発生装置Ａは、針電極１とグランド電極２と高電圧発生装置５とで構成してあり、針電極１とグランド電極２とは絶縁物よりなる筒体７内に配置してある。そして図１２に示すように、空気中をコロナ放電させてイオンを発生させるための針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むようにグランド電極２を配置したり、あるいは図示を省略しているが針電極の斜め前方に平板形状のグランド電極を配置していた。上記いずれの従来例においてもコロナ放電により発生したイオンの殆どが、針電極１からグランド電極２へと向かう電気力線に沿ってグランド電極２方向へ進むため、例えば風を加える等して外部からイオンに対して推進力を与えないとイオンがイオン吹き出し口３より外部に出てこないという問題があった。
【０００３】
図１３には空気中をコロナ放電させてイオンを発生させるための針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むように環状（円環状）をしたグランド電極２を配置した場合における電気力線を示しているが、針電極１からの電気力線はグランド電極２に向かい、これによりイオン吹き出し口３から外部にイオンが出ることができず、ほとんどグランド電極２方向に進むので、上記のように風を加える等して外部からイオンに対して推進力を与えないとイオンがイオン吹き出し口３より外部に出てこないのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、風などを加える等外部からイオンに対して推進力を加えなくても簡単な構成でイオンをイオン吹き出し口から吹き出すことができるイオン発生装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るイオン発生装置は、空気中をコロナ放電させてイオンを発生させるための針電極１とグランド電極２において、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むようにグランド電極２を配置し、この仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極２の上記仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部を開放して開放部６が形成してあることを特徴とするものである。このように針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部を開放して開放部６を形成していることで、針電極１からの電気力線は一部がグランド電極２側に向かい、残りはグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部の開放部６から外に向かうことになり、これによりイオン吹き出し口３から外部にイオンがでることになる。
【０００６】
ここで、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むグランド電極２が円弧形状をしたり、半円形状をしたり、多角形状をしたり、四角形状をしていることが好ましい。このような構成とすることで、簡単な構成で針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍを囲み且つ外周の一部が開放したグランド電極２を構成することができるものである。
【０００７】
また、コロナ放電させたイオンを吹き出すためのイオン吹き出し口３を設け、このイオン吹き出し口３に異物が入るのを防止するための異物進入防止部４を設けることが好ましい。このような構成とすることで、異物の進入が防止できるものである。
【０００８】
また、異物進入防止部４が格子形状をしていることが好ましい。このような構成とすることで、簡単な構造で異物の進入を防止できるものである。
【０００９】
また、異物進入阻止部４がグランド電極２の前方においてグランド電極２を２箇所で横切る直線状をしたもののみで構成していることが好ましい。このような構成とすることで、異物の進入を阻止するための異物進入阻止部４により電気力線を阻害する面積を減少することができるものである。
【００１０】
また、針電極１の先端から針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むグランド電極２の中心までの距離ｄと、グランド電極２の半径ｒを略等しくすることが好ましい。このような構成とすることで、半円形状をしたグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部の開放部６から外にイオンを効果的に出すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
本発明のイオン発生装置Ａは図１（ａ）に示すように針電極１とグランド電極２と高電圧発生装置５とで構成してあり、針電極１とグランド電極２とは絶縁物よりなるケース７内に配置してある。針電極１の前方にグランド電極２を配置し、更にグランド電極２の前方にイオン吹き出し口３（実施形態ではケース７の開口が吹き出し口３となっている）を設けてある。
【００１３】
ここで、針電極１は例えば金属棒の先端を鋭利にして針形状としたものであり、この針電極１の前方に配置したグランド電極２は例えば金属板により構成してあり、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むように配置してあり、この仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部が開放してあって開放部６となっている。
【００１４】
高電圧発生装置８は例えばマイナスイオンを発生させる場合、グランド電極２を基準電位側とし、針電極１側にＤＣ−５ｋＶを印加する。逆に、プラスイオンを発生させる場合には、グランド電極２を基準電位側とし、針電極１側にＤＣ＋５ｋＶを印加する。
【００１５】
図１において、高電圧発生装置５からグランド電極２を基準として、ＤＣ−５ｋＶを針電極１に印加する。すると、針電極１の先端が鋭利なために電界が集中し、針電極１の先端近傍においてコロナ放電が発生し、同時にマイナスイオンが発生する。
【００１６】
発生したマイナスイオンは、マイナスに電荷を持っているため、電気力線に沿って移動することになる。このため、多くの発生したマイナスイオンは、グランド電極１の方向に進むことになる。ここで、図１２、図１３に示す従来のように針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を環状をしたエンドレスのグランド電極２で囲んでしまったものにおいては、グランド電極２より外部に出る電気力線が無く、ほとんどグランド電極２に進むが、これに対して本発明においては針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部に開放部６を形成しているので、図２に示すように針電極１からの電気力線は一部がグランド電極２側に向かい、残りはイオン吹き出し口３から外に出る。これによりイオン吹き出し口３より外部にイオンが出ていくことができるのである。
【００１７】
次に、プラスイオンを発生させる場合、高電圧発生装置５からグランド電極２を基準として、ＤＣ＋５ｋＶを針電極１に印加する。すると、針電極１の先端が鋭利なために電界が集中し、針電極１の先端近傍においてコロナ放電が発生し、同時にプラスイオンが発生する。
【００１８】
発生したプラスイオンは、プラスに電荷を持っているため、電気力線に沿って移動することになる。このため、多くの発生したプラスイオンは、グランド電極１の方向に進むことになる。ここで、図１２、図１３に示す従来のように針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を環状をしたエンドレスのグランド電極２で囲んでしまったものにおいては、グランド電極２より外部に出る電気力線が無く、ほとんどグランド電極２に進むが、これに対して本発明においては針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極２の仮想延長線Ｍの周囲を囲む外周の一部に開放部６を形成しているので、図２に示すように針電極１からの電気力線は一部がグランド電極２側に向かい、残りはイオン吹き出し口３から外に出る。これによりイオン吹き出し口３より外部にイオンが出ていくことができるのである。
【００１９】
図１に示す実施形態では、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むように配置した包囲形状で且つ外周の一部が開放部６となったグランド電極２を円弧形状をした金属板により構成した例が示してあり、上記仮想延長線Ｍ上に円弧形状をしたグランド電極２の円弧の中心が位置している。
【００２０】
また、図３に示す実施形態においては、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むように配置した包囲形状で且つ外周の一部が開放部６となったグランド電極２を半円形状をした金属板により構成した例が示してあり、上記仮想延長線Ｍ上に半円形状をしたグランド電極２の円弧の中心が位置している。
【００２１】
また、図４、図５に示す実施形態においては、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むように配置した包囲形状で且つ外周の一部が開放部６となったグランド電極２を多角形状をした金属板により構成した例が示してある。すなわち、図４はグランド電極２を金属板により四角形状に形成し、四角形状の一片の一部を開放して開放部６としてある。また、図５はグランド電極２を三角形状の一片を開放して開放部６としてあり、金属板を略く字状に折り曲げることで形成してある。もちろん、グランド電極２として上記のような四角形状の一部に開放部６を設けたものや三角形状の一部に開放部６を設けたものだけでなく、五角形、六角形……等の三角形や四角形以外の多角形の一部を開放して開放部６としたものであってもよいものである。
【００２２】
ところで、本発明において、コロナ放電させたイオンを吹き出すためのイオン吹き出し口３に異物が入るのを防止するための異物進入防止部４を設けてもよいものである。
【００２３】
図６にはイオン吹き出し口３に格子状をした異物進入防止部４を設ける実施形態が示してあり、このように格子状の異物進入防止部４を設けることでイオン吹き出し口３に異物が進入するのを確実に防止することができるものである。
【００２４】
また、図７にはイオン吹き出し口３に複数の平行な線状をした異物進入防止部４を設ける他の実施形態が示してあって、イオン吹き出し口３に異物が進入するのを確実に防止するようにしている。
【００２５】
また、図８にはイオン吹き出し口３に格子状をした異物進入防止部４を設ける他の実施形態が示してある。本実施形態においては、異物進入阻止部４がグランド電極２の前方においてグランド電極２を２箇所で横切る直線状をしている。この場合、異物進入阻止部４はグランド電極２の前方においてグランド電極２を２箇所で横切る直線状をしているもののみで構成する。しかして、前述のように電気力線はその一部がグランド電極２側に向かい、残りはイオン吹き出し口３から外に出るのであるが、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように異物進入阻止部４をグランド電極２の前方においてグランド電極２を一箇所で横切る直線状にすると、異物進入阻止部４でイオン吹き出し口３から外に出る電気力線を阻止する面積が増え、これによりイオン吹き出し口３から外部に出るイオンが減少する傾向となるが、図９（ａ）（ｂ）のように、異物進入阻止部４をグランド電極２の前方においてグランド電極２を２箇所で横切る直線状をしたもののみで構成することにより、異物進入阻止部４によるイオン吹き出し口３から外に出る電気力線を阻止する面積が少なく、したがって、イオン吹き出し口３からイオンが外部に効率的に出てくるものである。
【００２６】
また、図１０には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態においては、針電極１の先端から針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を囲むグランド電極２の中心までの距離ｄと、グランド電極２の半径ｒを略等しくしてある。
【００２７】
ここで、針電極１の先端からグランド電極２までの最短距離（針電極１の先端からグランド電極２の針電極１側の端部までの距離が最短距離となる）を一定とし、針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍの周囲を半円状をしたグランド電極２で囲み且つ半円状のグランド電極２の半円の中心が針電極１の軸芯を延長した仮想延長線Ｍ上に位置したものにおいて、図１１（ａ）に示すような半径ｒ＞距離ｄの場合と、図１１（ｂ）に示すような半径ｒ＜距離ｄの場合につき検討する。まず、半径ｒ＞距離ｄの場合につき検討すると、図１１（ａ）に示すように半径ｒ＞距離ｄなので、針電極１からグランド電極２の仮想延長線Ｍと平行な両端部に向かう電気力線の方向と開放部６が位置する仮想延長線Ｍとのなす角度α１、α２が大きく、このため、針電極１からグランド電極２側に向かう電気力線の一部が開放部６側に向けて出にくく、開放部６から外部に出る電気力線が少なくなる。一方、半径ｒ＜距離ｄの場合は、図１１（ｂ）に示すように半径ｒ＜距離ｄなので、針電極１からグランド電極２の仮想延長線Ｍと平行な両端部に向かう電気力線の方向と開放部６が位置する仮想延長線Ｍとのなす角度α３、α４が小さくなり、この点では一見開放部６から外部に出る電気力線が多くなるように思えるが、針電極１からグランド電極２の針電極１側の端部までの距離（最短距離）と針電極１からグランド電極２の針電極１と反対側の端部までの距離（最長距離）との差が大きく、したがって、グランド電極２の針電極１側の端部に集中して高密度で電気力線が流れ、このようにグランド電極２の針電極１側の端部に集中して高密度で電気力線が流れるため開放部６から外部に出る電気力線が少なくなるものである。
【００２８】
このように、半径ｒ＞距離ｄの場合も、半径ｒ＞距離ｄの場合も開放部６からイオンが出にくいので、両方のバランスをとって半径ｒと距離ｄとを略同じにすることで、最も効率的に開放部６からイオンを外部に出すことができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むようにグランド電極を配置し、この仮想延長線の周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極の仮想延長線の周囲を囲む外周の一部を開放して開放部が形成してあるので、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲む包囲形状をしたグランド電極の外周の一部の開放部から電気力線の一部が外に向かってイオン吹き出し口から外部にイオンがでることになり、包囲形状をしたグランド電極の外周部の一部を開放部とするという簡単な構成で、風を加える等の外部からイオンに対して推進力を加えなくてもイオンをイオン吹き出し口から吹き出すことができるものである。
【００３０】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が円弧形状をしているので、グランド電極を円弧形状にするという簡単な構成で、グランド電極の外周部の一部に開放部を形成できて、風を加える等の外部からイオンに対して推進力を加えなくてもイオンをイオン吹き出し口から吹き出すことができるものであり、また、グランド電極を円弧形状とすることで小型化を図ることができるものである。
【００３１】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が半円形状をしているので、グランド電極を半円形状にするという簡単な構成で、グランド電極の外周部の一部に開放部を形成できて、風を加える等の外部からイオンに対して推進力を加えなくてもイオンをイオン吹き出し口から効率よく吹き出すことができるものである。
【００３２】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が多角形状をしているので、グランド電極を多角形状にするという簡単な構成で、グランド電極の外周部の一部に開放部を形成できて、風を加える等の外部からイオンに対して推進力を加えなくてもイオンをイオン吹き出し口から効率よく吹き出すことができ、また多角形状であるためグランド電極を金属板を多角形状に折り曲げるだけで形成できて、グランド電極の製造も容易となるものである。
【００３３】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極が四角形であるので、グランド電極の構造がより簡略化されるものであり、製造も容易となるものである。
【００３４】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、コロナ放電させたイオンを吹き出すためのイオン吹き出し口を設け、このイオン吹き出し口に異物が入るのを防止するための異物進入防止部を設けてあるので、イオン吹き出し口から内部に異物が進入せず、使用者に対して安全性を確保することができるものである。
【００３５】
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項６記載の発明の効果に加えて、異物進入防止部が格子形状をしているので、異物進入防止部を簡単に構成することができるものである。
【００３６】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項６記載の発明の効果に加えて、異物進入阻止部がグランド電極の前方においてグランド電極を２箇所で横切る直線状をしたもののみで構成してあるので、針電極から発生したイオンが異物進入防止部に影響されることが少なくてイオン吹き出し口から外部に効率よくでるものである。
【００３７】
また、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、針電極の先端から針電極の軸芯を延長した仮想延長線の周囲を囲むグランド電極の中心までの距離と、グランド電極の半径を略等しくしてあるので、針電極から発生したイオンがイオン吹き出し口から外部に効率よく出るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図２】同上の作用説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は同上の作用説明のための側断面図及び正面図であり、（ｃ）（ｄ）は他の例の作用説明のための側断面図及び正面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は同上の作用説明図である。
【図１２】従来例を示し、（ａ）は概略側面断面図であり、（ｂ）は他の部分の概略側面断面図であり、（ｃ）は正面図である。
【図１３】従来例の作用説明図である。
【符号の説明】
１  針電極
２  グランド電極
３  イオン吹き出し口
４  異物進入防止部
６  開放部
【図１】
0003820875.tif 000002
【図２】
0003820875.tif 000003
【図３】
0003820875.tif 000004
【図４】
0003820875.tif 000005
【図５】
0003820875.tif 000006
【図６】
0003820875.tif 000007
【図７】
0003820875.tif 000008
【図８】
0003820875.tif 000009
【図９】
0003820875.tif 000010
【図１０】
0003820875.tif 000011
【図１１】
0003820875.tif 000012
【図１２】
0003820875.tif 000013
【図１３】
0003820875.tif 000014