イオン壁形成装置
【課題】イオン風によるイオン壁形成装置において、主に対向電極に付着する塵埃を除去するのための保守が不要か、あるいはその頻度が大幅に減少し、しかもイオン風の到達距離をもある範囲内で任意に、かつ、容易に制御できるイオン壁形成装置を提供すること。
【解決手段】空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置１であって、上面に吸気用開口２ａを、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口２ｂを有する筐体２の内部に、放電電極３と上記放電電極３に間隔を保って対向する対向電極４とからなるコロナ放電用電極対５を、上記放電電極３を上記吸気用開口２ａ側にして備えるイオン壁形成装置１において、上記吸気用開口２ａに清浄空気送給機構８を設けたイオン壁形成装置１である。
【解決手段】空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置１であって、上面に吸気用開口２ａを、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口２ｂを有する筐体２の内部に、放電電極３と上記放電電極３に間隔を保って対向する対向電極４とからなるコロナ放電用電極対５を、上記放電電極３を上記吸気用開口２ａ側にして備えるイオン壁形成装置１において、上記吸気用開口２ａに清浄空気送給機構８を設けたイオン壁形成装置１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コロナ放電によるイオン風を利用するイオン壁形成装置としては、例えば、帯電エアーシャワーユニットと称するもの等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９５９９８号公報
【０００４】
上記帯電エアーシャワーユニットは、イオン風によって形成された遮蔽膜（本発明でいうイオン壁）により空間を区画し、この区画された空間内の煙、臭い、塵埃、細菌等が区画外へ拡散するのを防ぐことを主目的とするものであって、その構成の概略は次のとおりである。
すなわち、この帯電エアーシャワーユニットは、板状の基部に複数の針状突起を有する放電極（以下の本発明でいう放電電極）と、これに対向する２枚の平行した板状の陽極（以下の本発明でいう対向電極）とを備えていて、図５はその概略断面図である。
【０００５】
同図の帯電エアーシャワーユニット１０１においては、放電極１０２と陽極１０３とのコロナ放電用電極対に高電圧が高圧直流電源１０４により印加されると、吸気口１０５から吸入される空気の絶縁破壊によってコロナ放電が生じて負の電圧に印加された放電極１０２から電子が放出され、そして、この電子により負にイオン化された空気が陽極１０３方向に向かい、更にそれを通過してイオン風となって排出口１０６から送り出され、膜状に整流された遮蔽膜が形成される。
この負に帯電した遮蔽膜によって区画された空間内では、正に帯電している煙、臭い、塵埃、細菌等がこの遮蔽膜に接すると、電気的に中和されて下方に沈降、落下し、そして、上記したごとく、これらの区画外への拡散が防止されるのである。
なお、１０７は、ユニットフレームである。
【０００６】
ところが、一般的に、コロナ放電によって生起されるイオン風によりイオン壁を形成する装置においては、吸入される空気中の塵埃が主に対向電極に静電吸着して付着し、その吸湿に伴って導電性が増大して異常な沿面放電が生じる。その結果、コロナ放電によるイオン風の発生が妨げられるという問題点がある。
上記帯電エアーシャワーユニット１０１においては、この沿面放電を防止するための一方法として、図示しないが、放電極支持材と陽極１０３を固定するフレームの交わる箇所にフレームに貫通した溝（貫通溝）加工を施して分離境界部を設ける構造にした沿面放電防止機構が組み込まれている（上記特許文献１の段落番号００３９、図３等参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記沿面放電防止機構のような方法では、その防止効果は必ずしも満足すべきものではなく、主に対向電極に付着した塵埃を取除く保守が通常１〜２回／月必要である。そして、このような保守には、イオン壁形成装置が空間をイオン壁で区画するものであることからその設置位置が壁の高所や天井等と高いため、相当な困難を伴う。
【０００８】
また、従来のイオン壁形成装置において、イオン風の到達距離、すなわち、形成されるイオン壁の高さ等については、コロナ放電用電極対に印加される電圧やこのコロナ放電用電極対の形状等により若干は可能ではあるものの、通常３〜３．５ｍの範囲と略一定であり、このことから、区画しようとする空間の大きさに応じてその到達距離を任意に、かつ、容易に調節可能にする制御が望まれている。
【０００９】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置において、主に対向電極への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要か、あるいはその頻度が大幅に減少し、しかもイオン風の到達距離をもある範囲内で任意に、かつ、容易に制御できるイオン壁形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、コロナ放電に際して吸入される空気をあらかじめ清浄化して空気中の塵埃を除去することにより、主に対向電極への塵埃の付着を長期間に亘り防止することができること、また、この清浄空気の送給量（送風量／単位時間）を調節することにより、イオン風の到達距離をある範囲内で任意に、かつ、容易に制御できること等の新知見を得、これらの知見に基づき本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のイオン壁形成装置は、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置であって、
上面に吸気用開口を、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口を有する筐体の内部に、放電電極と上記放電電極に一定の間隔を保って対向する対向電極とを、上記放電電極を上記吸気用開口側にして備えるイオン壁形成装置において、
上記吸気用開口に清浄空気送給機構を設けることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のイオン壁形成装置の好適形態は、上記放電電極が板状の基部に複数の針状突起を有する電極であり、上記対向電極が１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極であることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明のイオン壁形成装置の他の好適形態は、上記対向電極の近傍又は下流にオゾン除去手段を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空気中でのコロナ放電に際して吸入される空気をあらかじめ清浄化して空気より塵埃を除去すること、更に、この清浄空気の送給量を適切に調節して吸気用開口に送給すること等としたため、主に対向電極への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要か、あるいはその頻度が大幅に減少し、しかもイオン風の到達距離をもある範囲内で任意に、かつ、容易に制御し得るイオン壁形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のイオン壁形成装置について詳細に説明する。
【００１６】
先ず、イオン壁形成装置は、基本的には、放電電極と対向電極とのコロナ放電用電極対と、これが収容される筐体とから構成され、このコロナ放電用電極対に高電圧を印加するための高電圧直流電源は、この筐体内の一部に、あるいは筐体に外付け等して設けられる。
上記筐体は、上面に空気を吸入するための吸気用開口を有し、また、下面に上記コロナ放電用電気対によるコロナ放電で生起されたイオン風を送り出す送風用開口を有している。
そして、上記送風用開口は、風上からのイオン風を、形成されるイオン壁の厚さ及び幅（イオン壁形成装置の送風用開口を水平とする使用態様では、イオン壁の水平方向の長さ、送風用開口を垂直とする使用態様では、イオン壁の垂直方向の長さ）に整流する機能を有している。
なお、上記筐体の形状は、形成されるイオン壁の厚さ、幅等を考慮して適宜選択され、通常は横長の直方体であるが、断面がＬ字状のようなイオン壁を形成させる場合には、その筐体の形状をＬ字状にすればよい。
【００１７】
上記コロナ放電用電極対は、通常、上記筐体内の長手方向に沿って設けられ、そして、放電電極と、これに一定の間隔を保って対向する対向電極とを備えている。
上記コロナ放電用電極対の形状等については、イオン風が生起されるものであればよくて特に制限されず、適宜のものが有効に使用される。
上記放電電極につき例示すれば、板状の基部に複数の針状突起を有するもの（いわゆる針状電極）等が電界を集中させる観点から好適である。
また、上記対向電極につき例示すれば、１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極でイオン風の送風を妨げない構造にしたもの、２枚の平行した板状の電極の放電電極側上端の略中間位置に更に棒状の電極を付加したもの、開口を放電電極方向とする複数の筒状のもの等が挙げられるが、電界集中を避けるために広面積形状の板状の電極が好適である。
【００１８】
そして、これらの放電電極と対向電極とが適宜に組み合わされてコロナ放電用電極対として使用されるが、イオンの発生量やイオン風の到達距離等の観点から、板状の基部に複数の針状突起を有する放電電極と１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極の対向電極との組み合わせからなるものが好適である。
また、上記コロナ放電用電極対は、上記筐体の内部にその放電電極が吸気用開口側になるようにして絶縁性の部材等により支持される。
【００１９】
上記したイオン壁形成装置の使用に際し、放電電極には負の高電圧が印加され、対向電極には接地電位が利用されるか正の高電圧が印加されると、これらの電極間にある空気が絶縁破壊されてコロナ放電が生じ、放電電極の表面より電子が放出される。上記放電電極近傍では、この電子と空気構成分子による電離衝突が生じ、その結果として、空気はこの電子により負にイオン化され、そして、この負にイオン化された空気は、上記対向電極方向に向かい、更に、それを通過しイオン風となって送り出される。
このようにして、上記筐体の吸気用開口から連続的に吸入された空気は、負にイオン化されたイオン風となり、更に、このイオン風は、上記筐体の送風用開口により整流されて送り出され、そして、イオン壁が連続的に形成されることになる。
【００２０】
次に、本発明のイオン壁形成装置において、最も特徴とする点は、上記筐体の上面の吸気用開口に清浄空気送給機構を設け、そして、あらかじめ塵埃を除去した清浄空気のみをその送給量（送風量／単位時間）を適切に調節して送給することにより、コロナ放電用電極対への塵埃の付着を長期間に亘り防止すること、及びイオン風の到達距離をある範囲内で任意に、かつ、容易に制御することにある。
上記清浄空気送給機構は、清浄空気送給源、送給量計（流量計）、送給量調節弁、必要により、清浄空気を貯蔵するためのクッション容器、これらを連結するダクト等を備えていて、必要により、アダプターを介して上記筐体の吸気用開口に連結されている。
上記清浄空気送給源としては、空気中の塵埃を除去して空気を清浄化し、清浄空気を上記吸気用開口へ送給できるものであればよくて特に制限されないが、例えば、濾材を用いる空気濾過装置、電気集塵装置等が挙げられる。
また、このときの清浄空気における塵埃の除去率は、特に限定されないが、８０％以上が好適である。
このようにして、上記筐体の吸気用開口では、上記清浄空気送給機構からの清浄空気のみが吸入され、塵埃の吸入が略完全に防止されている。
【００２１】
上記清浄空気送給機構による清浄空気の送給量（送風量／単位時間）については、形成しようとするイオン壁の高さ等を考慮し、イオン壁の形成が阻害されず、好適に形成される条件で適宜選択、決定される。
その具体的方法としては、例えば、清浄空気の送給量と、上記筐体の送気用開口下流の所定位置（形成しようとする高さ等のイオン壁の下端等の近傍）におけるイオン量（イオン量測定装置を用いて測定）との関係を考慮して行う方法等が挙げられる。
このようにして清浄空気の送給量を調節することによって、区画しようとする空間の大きさに応じて、イオン風の到達距離を、例えば、１〜４ｍの範囲内等で任意に、かつ、容易に制御することができる。
なお、上記筐体の吸気用開口の長手方向の長さが大のときには、吸気量（送給量）が全面略均一になるようにするのが好ましく、例えば、アダプターの内部に複数の送風ガイドを設けたり、アダプターの形状を考慮したり等、適宜の方法が採用される。
【００２２】
更に、コロナ放電現象に伴ってオゾンが発生するが、このオゾンは人体の健康被害には至らないまでも、周囲に異臭を発するという問題点がある。
本発明のイオン壁形成装置においては、上記対向電極の近傍（対向電極への直接接触を含む）又はその下流、すなわち、イオン風の流路にオゾン除去手段を設けることにより、オゾンを除去することができる。
このオゾン除去手段としては、例えば、オゾン分解触媒（例示：二酸化マンガン等）、オゾン分解剤（例示：活性炭等）、オゾン分解波長（例示：２５４ｎｍ近傍）の紫外線照射等の各種手段が挙げられる。
【００２３】
そして、上記オゾン除去手段として、オゾン分解触媒やオゾン分解剤等が用いられる場合には、例えば、これらの塗布、これらを担持させた多孔体（例示：コルゲート状ハミカム構造等）の取付け等の使用態様が採用される。
また、上記紫外線照射が用いられる場合には、例えば、上記流路のイオン風に向けて照射等すればよい。
特に、上記多孔体による使用態様では、低圧損の構造ながら、通常ならイオン風の速度が低下するが、上記した清浄空気の強制的送給により、この速度の低下を効果的に防ぐことができる。
【００２４】
更に、本発明のイオン壁形成装置においては、上記放電電極の上流、この放電極と対向電極の間、この対向電極の下流等の清浄空気やイオン風の流路の適宜箇所に、上記筐体の長手方向に平行する開口の寸法を自在に調節できるスリット機構を設けてイオン風量等を調節することにより、上記した清浄空気の強制的送給による送給量の調節と相俟って、イオン風の到達距離を制御することができる。
【００２５】
そしてまた、本発明のイオン壁形成装置の使用に際し、例えば、排気装置、空気清浄装置等を併用することにより、このイオン壁で区画された空間内の空気を外気中へ放出したり、清浄化したり等すれば、この空間内の環境をより改善することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を図面を参照しつつ実施例により更に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明のイオン壁形成装置の一実施例を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
同図において、イオン壁形成装置１は、横長の直方体の筐体２内部に、放電電極３及び対向電極４とからなるコロナ放電用電極対５が左右２組で収容され、筐体２内部の一方の端部区画に高電圧直流電源６が設けられている。
筐体２の上面には吸気用開口２ａが、また、その下面にはイオン風をイオン壁に整流する機能を有する送風用開口２ｂがそれぞれ全面に亘り設けられている。
そして、吸気用開口２ａには、アダプター７を介して清浄空気送給機構８が連結されている。
【００２８】
コロナ放電用電極対５は、図１（ｄ）及び図２の概略斜視図に示すごとく、１枚の板状の基部に複数の針状突起を有する放電電極（いわゆる針状電極）３と、２枚の平行した板状で放電電極３に一定の間隔を保って対向する対向電極４とからなり、そして、筐体２の内部に放電電極３が吸気用開口２ａ側になるようにして設けられている。
また、コロナ放電用電極対５は、故障、修理、点検等に備えて、筐体２内の所定位置に着脱自在に装着できるカートリッジ式に構成されている。
具体的には、コロナ放電用電極対５は、上下が全面開放された絶縁性の枠体９内の長手方向に設けられていて、その放電電極３が上方中央部に支持部材９ａを介して、また、対向電極４が下方の内側面に直接取り付けられている。
更に、放電電極３及び対向電極４にはそれぞれ端子（図示せず）が設けられていて、枠体９を筐体２内の所定位置にセットすると、筐体２内の高電圧直流電源６からの端子に接触してコロナ放電用電極対５に高電圧が印加されるようになっている。
なお、枠体９は、縦に開閉可能にして内部の電極の修理、点検等が容易にできるように構成されている。
９ｂは、２枚の板状の対向電極４の間隔を平行に維持するための部材である。
【００２９】
また、清浄空気送給機構８は、図３の概略説明図に示すごとく、清浄空気送給源８ａとしての空気濾過装置、図示しない送給量計（風量計）や送給量調節弁、これとアダプター７とを連結するダクト８ｂ等からなる。
上記したごとく清浄空気を強制的に送給するに際しては、筐体２の吸気用開口２ａへの長手方向の吸気量（送給量）が略均一になるようにするのが好ましく、このために、アダプター７の内部に複数の送風ガイド（図示せず）が設けられている。
【００３０】
清浄空気送給機構８による清浄空気の送給量（送風量／単位時間）については、イオン壁が好適に形成される条件で設定される。
具体的には、例えば、清浄空気の送給量と、筐体２の送風用開口２ｂの下流の所定位置（形成しようとする高さ等のイオン壁の下端等の近傍）におけるイオン量（イオン測定装置を用いて測定）との関係をあらかじめ試験的に求めておき、この関係を基にする等して、そのときの条件が選択、設定される。
【００３１】
次に本実施例のイオン壁形成装置１の使用例について説明する。
コロナ放電用電極対５に高電圧直流電源６により高電圧（例えば、１５，０００Ｖ以上等）が印加されると、空気中でのコロナ放電によって筐体２の送風用開口２ｂ方向へのイオン風が生起される。
このとき、清浄空気送給機構８における清浄空気送給源８ａの空気濾過装置により濾過された清浄空気が設定された送給量で、ダクト８ｂ及びアダプター７等を介して筐体２の吸気用開口２ａに連続して送給される。
生起されたイオン風は、筐体２の送風用開口２ｂにより、イオン壁の幅及び厚さに整流されて送り出され、イオン壁が連続して形成される。
【００３２】
本実施例のイオン壁形成装置１によれば、主に対向電極４への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要になるか、あるいはその頻度を減少させることができる。
また、清浄空気の送給量を送給量調節弁で調節、設定することにより、イオン壁の形成が損なわれることなく、イオン風の到達距離を、例えば、１〜４ｍの範囲内等で任意に、かつ、容易に制御することができる。
【００３３】
イオン壁形成装置１を用いて形成される１又は２以上のイオン壁で区画された空間内の煙、臭い、塵埃、細菌等は、区画外に流出することがなく、マイナスイオンによってその一部が電気的に中和されて沈降、落下し、また、排気装置によりこの空間内の空気を外気中に放出すれば、更にこの空間内の環境は改善される。
【００３４】
（実施例２）
図４は、本発明のイオン壁形成装置の他の実施例を示す断面図である。
同図において、イオン壁形成装置１１は、枠体９内部の２枚の対向電極４の下流にそれぞれ後記のオゾン除去手段１２が枠体９の内側面に固定して設けられている以外は、実施例１に記載したと同様の構成を有している。
オゾン除去手段１２としては、オゾン分解触媒である二酸化マンガン等を担持させたコルゲート状ハミカム構造（低圧損構造）の板状で、上下方向に貫通して開口する空間を有する多孔体（市販品）が用いられている。
そして、本実施例では、この２枚の多孔体は、２枚の対向電極の間隔の１／２程度の間隔を中央部に確保して枠体９の両内側面に固定されている。
このようにして対向電極４の下流に設けられた多孔体による圧損は小であるが、清浄空気送給機構による清浄空気の強制的送風により、その影響は解消されている。
なお、上記多孔体を２枚の対向電極４で挟持する状態で両電極間に設けることもできる。
【００３５】
本発明のイオン壁形成装置１１によれば、上記実施例１に記載したと同様の効果の外、イオン風中のオゾンを効率よく除去して、オゾン臭を略消失させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】は、本発明のイオン壁形成装置の一実施例を示す平面、側面、下面及びＡ−Ａ線の拡大断面図である。
【図２】は、図１に示すコロナ放電用電極対の概略斜視図である。
【図３】は、図１に示すイオン壁形成装置の概略説明図である。
【図４】は、本発明のイオン壁形成装置の他の実施例を示す断面図である。
【図５】は、従来のイオン壁形成装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ イオン壁形成装置
２ 筐体
２ａ 吸気用開口
２ｂ 送気用開口
３ 放電電極
４ 対向電極
５ コロナ放電用電極対
６ 高電圧直流電源
７ アダプター
８ 清浄空気送給機構
８ａ 清浄空気送給源
９ 枠体
１２ オゾン除去手段
１０１ 帯電エアーシャワーユニット
１０２ 放電極
１０３ 陽極
１０４ 高圧直流電源
１０５ 吸気口
１０６ 排出口
１０７ ユニットフレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コロナ放電によるイオン風を利用するイオン壁形成装置としては、例えば、帯電エアーシャワーユニットと称するもの等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９５９９８号公報
【０００４】
上記帯電エアーシャワーユニットは、イオン風によって形成された遮蔽膜（本発明でいうイオン壁）により空間を区画し、この区画された空間内の煙、臭い、塵埃、細菌等が区画外へ拡散するのを防ぐことを主目的とするものであって、その構成の概略は次のとおりである。
すなわち、この帯電エアーシャワーユニットは、板状の基部に複数の針状突起を有する放電極（以下の本発明でいう放電電極）と、これに対向する２枚の平行した板状の陽極（以下の本発明でいう対向電極）とを備えていて、図５はその概略断面図である。
【０００５】
同図の帯電エアーシャワーユニット１０１においては、放電極１０２と陽極１０３とのコロナ放電用電極対に高電圧が高圧直流電源１０４により印加されると、吸気口１０５から吸入される空気の絶縁破壊によってコロナ放電が生じて負の電圧に印加された放電極１０２から電子が放出され、そして、この電子により負にイオン化された空気が陽極１０３方向に向かい、更にそれを通過してイオン風となって排出口１０６から送り出され、膜状に整流された遮蔽膜が形成される。
この負に帯電した遮蔽膜によって区画された空間内では、正に帯電している煙、臭い、塵埃、細菌等がこの遮蔽膜に接すると、電気的に中和されて下方に沈降、落下し、そして、上記したごとく、これらの区画外への拡散が防止されるのである。
なお、１０７は、ユニットフレームである。
【０００６】
ところが、一般的に、コロナ放電によって生起されるイオン風によりイオン壁を形成する装置においては、吸入される空気中の塵埃が主に対向電極に静電吸着して付着し、その吸湿に伴って導電性が増大して異常な沿面放電が生じる。その結果、コロナ放電によるイオン風の発生が妨げられるという問題点がある。
上記帯電エアーシャワーユニット１０１においては、この沿面放電を防止するための一方法として、図示しないが、放電極支持材と陽極１０３を固定するフレームの交わる箇所にフレームに貫通した溝（貫通溝）加工を施して分離境界部を設ける構造にした沿面放電防止機構が組み込まれている（上記特許文献１の段落番号００３９、図３等参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記沿面放電防止機構のような方法では、その防止効果は必ずしも満足すべきものではなく、主に対向電極に付着した塵埃を取除く保守が通常１〜２回／月必要である。そして、このような保守には、イオン壁形成装置が空間をイオン壁で区画するものであることからその設置位置が壁の高所や天井等と高いため、相当な困難を伴う。
【０００８】
また、従来のイオン壁形成装置において、イオン風の到達距離、すなわち、形成されるイオン壁の高さ等については、コロナ放電用電極対に印加される電圧やこのコロナ放電用電極対の形状等により若干は可能ではあるものの、通常３〜３．５ｍの範囲と略一定であり、このことから、区画しようとする空間の大きさに応じてその到達距離を任意に、かつ、容易に調節可能にする制御が望まれている。
【０００９】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置において、主に対向電極への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要か、あるいはその頻度が大幅に減少し、しかもイオン風の到達距離をもある範囲内で任意に、かつ、容易に制御できるイオン壁形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、コロナ放電に際して吸入される空気をあらかじめ清浄化して空気中の塵埃を除去することにより、主に対向電極への塵埃の付着を長期間に亘り防止することができること、また、この清浄空気の送給量（送風量／単位時間）を調節することにより、イオン風の到達距離をある範囲内で任意に、かつ、容易に制御できること等の新知見を得、これらの知見に基づき本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のイオン壁形成装置は、空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置であって、
上面に吸気用開口を、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口を有する筐体の内部に、放電電極と上記放電電極に一定の間隔を保って対向する対向電極とを、上記放電電極を上記吸気用開口側にして備えるイオン壁形成装置において、
上記吸気用開口に清浄空気送給機構を設けることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のイオン壁形成装置の好適形態は、上記放電電極が板状の基部に複数の針状突起を有する電極であり、上記対向電極が１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極であることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明のイオン壁形成装置の他の好適形態は、上記対向電極の近傍又は下流にオゾン除去手段を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空気中でのコロナ放電に際して吸入される空気をあらかじめ清浄化して空気より塵埃を除去すること、更に、この清浄空気の送給量を適切に調節して吸気用開口に送給すること等としたため、主に対向電極への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要か、あるいはその頻度が大幅に減少し、しかもイオン風の到達距離をもある範囲内で任意に、かつ、容易に制御し得るイオン壁形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のイオン壁形成装置について詳細に説明する。
【００１６】
先ず、イオン壁形成装置は、基本的には、放電電極と対向電極とのコロナ放電用電極対と、これが収容される筐体とから構成され、このコロナ放電用電極対に高電圧を印加するための高電圧直流電源は、この筐体内の一部に、あるいは筐体に外付け等して設けられる。
上記筐体は、上面に空気を吸入するための吸気用開口を有し、また、下面に上記コロナ放電用電気対によるコロナ放電で生起されたイオン風を送り出す送風用開口を有している。
そして、上記送風用開口は、風上からのイオン風を、形成されるイオン壁の厚さ及び幅（イオン壁形成装置の送風用開口を水平とする使用態様では、イオン壁の水平方向の長さ、送風用開口を垂直とする使用態様では、イオン壁の垂直方向の長さ）に整流する機能を有している。
なお、上記筐体の形状は、形成されるイオン壁の厚さ、幅等を考慮して適宜選択され、通常は横長の直方体であるが、断面がＬ字状のようなイオン壁を形成させる場合には、その筐体の形状をＬ字状にすればよい。
【００１７】
上記コロナ放電用電極対は、通常、上記筐体内の長手方向に沿って設けられ、そして、放電電極と、これに一定の間隔を保って対向する対向電極とを備えている。
上記コロナ放電用電極対の形状等については、イオン風が生起されるものであればよくて特に制限されず、適宜のものが有効に使用される。
上記放電電極につき例示すれば、板状の基部に複数の針状突起を有するもの（いわゆる針状電極）等が電界を集中させる観点から好適である。
また、上記対向電極につき例示すれば、１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極でイオン風の送風を妨げない構造にしたもの、２枚の平行した板状の電極の放電電極側上端の略中間位置に更に棒状の電極を付加したもの、開口を放電電極方向とする複数の筒状のもの等が挙げられるが、電界集中を避けるために広面積形状の板状の電極が好適である。
【００１８】
そして、これらの放電電極と対向電極とが適宜に組み合わされてコロナ放電用電極対として使用されるが、イオンの発生量やイオン風の到達距離等の観点から、板状の基部に複数の針状突起を有する放電電極と１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極の対向電極との組み合わせからなるものが好適である。
また、上記コロナ放電用電極対は、上記筐体の内部にその放電電極が吸気用開口側になるようにして絶縁性の部材等により支持される。
【００１９】
上記したイオン壁形成装置の使用に際し、放電電極には負の高電圧が印加され、対向電極には接地電位が利用されるか正の高電圧が印加されると、これらの電極間にある空気が絶縁破壊されてコロナ放電が生じ、放電電極の表面より電子が放出される。上記放電電極近傍では、この電子と空気構成分子による電離衝突が生じ、その結果として、空気はこの電子により負にイオン化され、そして、この負にイオン化された空気は、上記対向電極方向に向かい、更に、それを通過しイオン風となって送り出される。
このようにして、上記筐体の吸気用開口から連続的に吸入された空気は、負にイオン化されたイオン風となり、更に、このイオン風は、上記筐体の送風用開口により整流されて送り出され、そして、イオン壁が連続的に形成されることになる。
【００２０】
次に、本発明のイオン壁形成装置において、最も特徴とする点は、上記筐体の上面の吸気用開口に清浄空気送給機構を設け、そして、あらかじめ塵埃を除去した清浄空気のみをその送給量（送風量／単位時間）を適切に調節して送給することにより、コロナ放電用電極対への塵埃の付着を長期間に亘り防止すること、及びイオン風の到達距離をある範囲内で任意に、かつ、容易に制御することにある。
上記清浄空気送給機構は、清浄空気送給源、送給量計（流量計）、送給量調節弁、必要により、清浄空気を貯蔵するためのクッション容器、これらを連結するダクト等を備えていて、必要により、アダプターを介して上記筐体の吸気用開口に連結されている。
上記清浄空気送給源としては、空気中の塵埃を除去して空気を清浄化し、清浄空気を上記吸気用開口へ送給できるものであればよくて特に制限されないが、例えば、濾材を用いる空気濾過装置、電気集塵装置等が挙げられる。
また、このときの清浄空気における塵埃の除去率は、特に限定されないが、８０％以上が好適である。
このようにして、上記筐体の吸気用開口では、上記清浄空気送給機構からの清浄空気のみが吸入され、塵埃の吸入が略完全に防止されている。
【００２１】
上記清浄空気送給機構による清浄空気の送給量（送風量／単位時間）については、形成しようとするイオン壁の高さ等を考慮し、イオン壁の形成が阻害されず、好適に形成される条件で適宜選択、決定される。
その具体的方法としては、例えば、清浄空気の送給量と、上記筐体の送気用開口下流の所定位置（形成しようとする高さ等のイオン壁の下端等の近傍）におけるイオン量（イオン量測定装置を用いて測定）との関係を考慮して行う方法等が挙げられる。
このようにして清浄空気の送給量を調節することによって、区画しようとする空間の大きさに応じて、イオン風の到達距離を、例えば、１〜４ｍの範囲内等で任意に、かつ、容易に制御することができる。
なお、上記筐体の吸気用開口の長手方向の長さが大のときには、吸気量（送給量）が全面略均一になるようにするのが好ましく、例えば、アダプターの内部に複数の送風ガイドを設けたり、アダプターの形状を考慮したり等、適宜の方法が採用される。
【００２２】
更に、コロナ放電現象に伴ってオゾンが発生するが、このオゾンは人体の健康被害には至らないまでも、周囲に異臭を発するという問題点がある。
本発明のイオン壁形成装置においては、上記対向電極の近傍（対向電極への直接接触を含む）又はその下流、すなわち、イオン風の流路にオゾン除去手段を設けることにより、オゾンを除去することができる。
このオゾン除去手段としては、例えば、オゾン分解触媒（例示：二酸化マンガン等）、オゾン分解剤（例示：活性炭等）、オゾン分解波長（例示：２５４ｎｍ近傍）の紫外線照射等の各種手段が挙げられる。
【００２３】
そして、上記オゾン除去手段として、オゾン分解触媒やオゾン分解剤等が用いられる場合には、例えば、これらの塗布、これらを担持させた多孔体（例示：コルゲート状ハミカム構造等）の取付け等の使用態様が採用される。
また、上記紫外線照射が用いられる場合には、例えば、上記流路のイオン風に向けて照射等すればよい。
特に、上記多孔体による使用態様では、低圧損の構造ながら、通常ならイオン風の速度が低下するが、上記した清浄空気の強制的送給により、この速度の低下を効果的に防ぐことができる。
【００２４】
更に、本発明のイオン壁形成装置においては、上記放電電極の上流、この放電極と対向電極の間、この対向電極の下流等の清浄空気やイオン風の流路の適宜箇所に、上記筐体の長手方向に平行する開口の寸法を自在に調節できるスリット機構を設けてイオン風量等を調節することにより、上記した清浄空気の強制的送給による送給量の調節と相俟って、イオン風の到達距離を制御することができる。
【００２５】
そしてまた、本発明のイオン壁形成装置の使用に際し、例えば、排気装置、空気清浄装置等を併用することにより、このイオン壁で区画された空間内の空気を外気中へ放出したり、清浄化したり等すれば、この空間内の環境をより改善することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を図面を参照しつつ実施例により更に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明のイオン壁形成装置の一実施例を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
同図において、イオン壁形成装置１は、横長の直方体の筐体２内部に、放電電極３及び対向電極４とからなるコロナ放電用電極対５が左右２組で収容され、筐体２内部の一方の端部区画に高電圧直流電源６が設けられている。
筐体２の上面には吸気用開口２ａが、また、その下面にはイオン風をイオン壁に整流する機能を有する送風用開口２ｂがそれぞれ全面に亘り設けられている。
そして、吸気用開口２ａには、アダプター７を介して清浄空気送給機構８が連結されている。
【００２８】
コロナ放電用電極対５は、図１（ｄ）及び図２の概略斜視図に示すごとく、１枚の板状の基部に複数の針状突起を有する放電電極（いわゆる針状電極）３と、２枚の平行した板状で放電電極３に一定の間隔を保って対向する対向電極４とからなり、そして、筐体２の内部に放電電極３が吸気用開口２ａ側になるようにして設けられている。
また、コロナ放電用電極対５は、故障、修理、点検等に備えて、筐体２内の所定位置に着脱自在に装着できるカートリッジ式に構成されている。
具体的には、コロナ放電用電極対５は、上下が全面開放された絶縁性の枠体９内の長手方向に設けられていて、その放電電極３が上方中央部に支持部材９ａを介して、また、対向電極４が下方の内側面に直接取り付けられている。
更に、放電電極３及び対向電極４にはそれぞれ端子（図示せず）が設けられていて、枠体９を筐体２内の所定位置にセットすると、筐体２内の高電圧直流電源６からの端子に接触してコロナ放電用電極対５に高電圧が印加されるようになっている。
なお、枠体９は、縦に開閉可能にして内部の電極の修理、点検等が容易にできるように構成されている。
９ｂは、２枚の板状の対向電極４の間隔を平行に維持するための部材である。
【００２９】
また、清浄空気送給機構８は、図３の概略説明図に示すごとく、清浄空気送給源８ａとしての空気濾過装置、図示しない送給量計（風量計）や送給量調節弁、これとアダプター７とを連結するダクト８ｂ等からなる。
上記したごとく清浄空気を強制的に送給するに際しては、筐体２の吸気用開口２ａへの長手方向の吸気量（送給量）が略均一になるようにするのが好ましく、このために、アダプター７の内部に複数の送風ガイド（図示せず）が設けられている。
【００３０】
清浄空気送給機構８による清浄空気の送給量（送風量／単位時間）については、イオン壁が好適に形成される条件で設定される。
具体的には、例えば、清浄空気の送給量と、筐体２の送風用開口２ｂの下流の所定位置（形成しようとする高さ等のイオン壁の下端等の近傍）におけるイオン量（イオン測定装置を用いて測定）との関係をあらかじめ試験的に求めておき、この関係を基にする等して、そのときの条件が選択、設定される。
【００３１】
次に本実施例のイオン壁形成装置１の使用例について説明する。
コロナ放電用電極対５に高電圧直流電源６により高電圧（例えば、１５，０００Ｖ以上等）が印加されると、空気中でのコロナ放電によって筐体２の送風用開口２ｂ方向へのイオン風が生起される。
このとき、清浄空気送給機構８における清浄空気送給源８ａの空気濾過装置により濾過された清浄空気が設定された送給量で、ダクト８ｂ及びアダプター７等を介して筐体２の吸気用開口２ａに連続して送給される。
生起されたイオン風は、筐体２の送風用開口２ｂにより、イオン壁の幅及び厚さに整流されて送り出され、イオン壁が連続して形成される。
【００３２】
本実施例のイオン壁形成装置１によれば、主に対向電極４への塵埃の付着が長期間に亘り防止されて、塵埃除去のための保守が不要になるか、あるいはその頻度を減少させることができる。
また、清浄空気の送給量を送給量調節弁で調節、設定することにより、イオン壁の形成が損なわれることなく、イオン風の到達距離を、例えば、１〜４ｍの範囲内等で任意に、かつ、容易に制御することができる。
【００３３】
イオン壁形成装置１を用いて形成される１又は２以上のイオン壁で区画された空間内の煙、臭い、塵埃、細菌等は、区画外に流出することがなく、マイナスイオンによってその一部が電気的に中和されて沈降、落下し、また、排気装置によりこの空間内の空気を外気中に放出すれば、更にこの空間内の環境は改善される。
【００３４】
（実施例２）
図４は、本発明のイオン壁形成装置の他の実施例を示す断面図である。
同図において、イオン壁形成装置１１は、枠体９内部の２枚の対向電極４の下流にそれぞれ後記のオゾン除去手段１２が枠体９の内側面に固定して設けられている以外は、実施例１に記載したと同様の構成を有している。
オゾン除去手段１２としては、オゾン分解触媒である二酸化マンガン等を担持させたコルゲート状ハミカム構造（低圧損構造）の板状で、上下方向に貫通して開口する空間を有する多孔体（市販品）が用いられている。
そして、本実施例では、この２枚の多孔体は、２枚の対向電極の間隔の１／２程度の間隔を中央部に確保して枠体９の両内側面に固定されている。
このようにして対向電極４の下流に設けられた多孔体による圧損は小であるが、清浄空気送給機構による清浄空気の強制的送風により、その影響は解消されている。
なお、上記多孔体を２枚の対向電極４で挟持する状態で両電極間に設けることもできる。
【００３５】
本発明のイオン壁形成装置１１によれば、上記実施例１に記載したと同様の効果の外、イオン風中のオゾンを効率よく除去して、オゾン臭を略消失させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】は、本発明のイオン壁形成装置の一実施例を示す平面、側面、下面及びＡ−Ａ線の拡大断面図である。
【図２】は、図１に示すコロナ放電用電極対の概略斜視図である。
【図３】は、図１に示すイオン壁形成装置の概略説明図である。
【図４】は、本発明のイオン壁形成装置の他の実施例を示す断面図である。
【図５】は、従来のイオン壁形成装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ イオン壁形成装置
２ 筐体
２ａ 吸気用開口
２ｂ 送気用開口
３ 放電電極
４ 対向電極
５ コロナ放電用電極対
６ 高電圧直流電源
７ アダプター
８ 清浄空気送給機構
８ａ 清浄空気送給源
９ 枠体
１２ オゾン除去手段
１０１ 帯電エアーシャワーユニット
１０２ 放電極
１０３ 陽極
１０４ 高圧直流電源
１０５ 吸気口
１０６ 排出口
１０７ ユニットフレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置であって、
上面に吸気用開口を、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口を有する筐体の内部に、放電電極と上記放電電極に一定の間隔を保って対向する対向電極とを、上記放電電極を上記吸気用開口側にして備えるイオン壁形成装置において、
上記吸気用開口に清浄空気送給機構を設けることを特徴とするイオン壁形成装置。
【請求項２】
上記放電電極が板状の基部に複数の針状突起を有する電極であり、上記対向電極が１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極であることを特徴とする請求項１記載のイオン壁形成装置。
【請求項３】
上記対向電極の近傍又は下流にオゾン除去手段を設けることを特徴とする請求項１又は２記載のイオン壁形成装置。
【請求項１】
空気中でのコロナ放電によって生起されるイオン風を整流してイオン壁を形成するイオン壁形成装置であって、
上面に吸気用開口を、下面に形成されるイオン壁の厚さ及び幅に整流する送風用開口を有する筐体の内部に、放電電極と上記放電電極に一定の間隔を保って対向する対向電極とを、上記放電電極を上記吸気用開口側にして備えるイオン壁形成装置において、
上記吸気用開口に清浄空気送給機構を設けることを特徴とするイオン壁形成装置。
【請求項２】
上記放電電極が板状の基部に複数の針状突起を有する電極であり、上記対向電極が１枚の板状又は複数枚の互いに平行した板状の電極であることを特徴とする請求項１記載のイオン壁形成装置。
【請求項３】
上記対向電極の近傍又は下流にオゾン除去手段を設けることを特徴とする請求項１又は２記載のイオン壁形成装置。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１４２６８６（Ｐ２００８−１４２６８６Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５７０９１（Ｐ２００６−３５７０９１）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５９１１０１４９０）エイブル株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５９１１０１４９０）エイブル株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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