ラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置
【課題】アーク放電が生じることを抑制しつつ多量のラジカル又は窒素酸化物を生成でき、生成したラジカル又は窒素酸化物を効率良く利用できるラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置を提供する。
【解決手段】高周波電圧を放電電極２に印加して放電を生じさせる放電領域４に空気を供給するファン１０を備える。放電領域４に供給される空気の流速値と、ラジカルがファン１０によって放電領域２より下流側に供給される供給量との関係において、空気流速値の増加に伴ってラジカル供給量がピーク値から低下して定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、空気流速値の閾値よりも小さく、ラジカル供給量がラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。
【解決手段】高周波電圧を放電電極２に印加して放電を生じさせる放電領域４に空気を供給するファン１０を備える。放電領域４に供給される空気の流速値と、ラジカルがファン１０によって放電領域２より下流側に供給される供給量との関係において、空気流速値の増加に伴ってラジカル供給量がピーク値から低下して定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、空気流速値の閾値よりも小さく、ラジカル供給量がラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電を生じさせてラジカルや窒素酸化物を発生させるラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電によりラジカルや窒素酸化物を発生させる装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、放電によりラジカルや窒素酸化物を発生させる装置において、多量のラジカルや窒素酸化物を発生させるには、電極に印加される電圧を大きくすることが考えられるが、この場合、アーク放電が生じる恐れがある。そして、このようにアーク放電が生じると、エネルギーが無駄に消費され酸性成分を多量に発生させることができず、また、放電の制御が不能になったり、音鳴りが生じたりすることも懸念される。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、アーク放電が生じることを抑制しつつ多量のラジカル又は窒素酸化物を生成でき、生成したラジカル又は窒素酸化物を効率良く利用できるラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のラジカル発生装置は、高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることでラジカルを発生させるラジカル発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じたラジカルを供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記ラジカルが前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記ラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値とラジカル供給量の関係において前記ラジカル供給量が前記ラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の窒素酸化物発生装置は、高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることで窒素酸化物を発生させる窒素酸化物発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じた窒素酸化物を供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記放電により生じた窒素酸化物が前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において前記窒素酸化物供給量が前記窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、アーク放電が生じることを抑制しつつ多量のラジカル又は窒素酸化物を生成でき、また、生成したラジカル又は窒素酸化物を効率良く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】イオン発生装置を示す説明図である。
【図２】同上のペルチェユニットの拡大図である。
【図３】放電電極に印加される電圧の電圧波形を示すグラフであり、（ａ）は正方向の最大値を０Ｖとしたものであり、（ｂ）は正方向の最大値を正としたものであり、（ｃ）は正方向の最大値を負としたものである。
【図４】（ａ）は空気流速値とラジカル供給量の関係を示すグラフであり、（ｂ）は空気流速値と窒素酸化物供給量の関係を示すグラフであり、（ｃ）は空気流速値とオゾン供給量の関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は空気流速値と、ラジカル及び窒素酸化物の生成量、放出量、放出効率との関係を示すグラフであり、（ｂ）は空気流速値と、オゾンの生成量、放出量、放出効率との関係を示すグラフである。
【図６】他の実施形態の静電霧化装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。本実施形態のラジカル発生装置又は窒素酸化物発生装置として利用されるイオン発生装置１は、放電がなされる放電領域４にミスト５を供給することで、ラジカルや窒素酸化物を含む帯電微粒子水２６を生成し、これを送風により供給先に送るものである。
【００１１】
図１に示すようにイオン発生装置１は、放電手段２５、ミスト供給手段６、及びファン１０を具備している。
【００１２】
放電手段２５は、放電電極２、放電電極２に対向する対向電極３、放電電極２に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部７、及び対向電極３を保持するケース８を有している。
【００１３】
放電電極２は先端部が円錐状に尖った棒状に形成されている。放電電極２の先端側は、ケース８の底部に形成された通気口９からケース８内に挿入されている。
【００１４】
対向電極３は円環状に形成され、接地されている。対向電極３はケース８の天面部に設けられて放電電極２の先端に対向する位置に配置されており、ケース８内における放電電極２の先端部と対向電極３の間の領域が前記放電領域４となっている。円環状の対向電極３の中央に形成された孔２４は通気口９に対向する位置にあり、この孔２４は前記帯電微粒子水２６をケース８外部の供給先に放出するための放出口を構成する。
【００１５】
電圧印加部７は、例えば圧電素子を用いた発振回路等で構成され、放電電極２に接続されている。なお、電圧印加部７によって放電電極２に印加される電圧は１０Ｗ以下に設定される。また、この電圧印加部７によって放電電極２に印加される電圧の周波数は５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲内に設定される。具体的には放電電極２には１Ｗの電力が印加され、７５ｋＨｚの高周波電圧が印加される。
【００１６】
前記電圧印加部７によって放電電極２に印加される高周波電圧は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように中心値が負となるものであってもよいし、中心値が０Ｖとなる交流電圧であってもよい。図３（ａ）に示される電圧は正方向の最大値が０Ｖであり、図３（ｂ）に示される電圧は正方向の最大値が正に設定された交流電圧である。図３（ｃ）に示される電圧は正方向の最大値が負である。なお、電圧印加部７によって放電電極２に印加される高周波電圧はこれらに限定されるものではなく、また、その波形は正弦波に限定されるものではない。また、５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ以外の高周波電圧を印加するものであってもよい。
【００１７】
図１に示すように、ミスト供給手段６は、ペルチェユニット１３と、ペルチェユニット１３を用いて生成した水２３（結露水）を霧化する霧化装置１１を備えている。
【００１８】
ペルチェユニット１３は、図２に示すように、一対のペルチェ回路板１８と、両ペルチェ回路板１８で挟持されたＢｉＴｅ系の熱電素子１９とで構成されている。各ペルチェ回路板１８は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成したものであり、両ペルチェ回路板１８は互いの回路が向き合うように対向している。熱電素子１９は両ペルチェ回路板１８の間において多数並べて設けられており、隣接する熱電素子１９同士は両側のペルチェ回路板１８が有する回路で電気的に接続されている。
【００１９】
一方のペルチェ回路板１８の上面には絶縁板２０が接続され、他方のペルチェ回路板１８の下面には放熱フィン２１の上面が接続されている。図１に示すように絶縁板２０の上面は、霧化装置１１が有する圧電体１４の下面に接続されており、これにより圧電体１４に熱的に接続されている。
【００２０】
図２に示すペルチェユニット１３の熱電素子１９には図示しないペルチェ入力リード線が接続されている。このペルチェ入力リード線を介して熱電素子１９に通電がなされると、絶縁板２０が設けられた一方のペルチェ回路板１８側から放熱フィン２１が設けられた他方のペルチェ回路板１８側に向けて熱が移動し、絶縁板２０が冷却される。これにより圧電体１４が冷却され、空気中の水蒸気が結露して前記圧電体１４の上面に水２３が付着するようになっている。
【００２１】
霧化装置１１はペルチェユニット１３で生成した水２３を弾性表面波を利用して霧化し、これにより生じたミスト５を前記放電領域４に供給するものである。霧化装置１１は、板状の圧電体１４にすだれ状電極１５を設けた振動子１６と、すだれ状電極１５に接続された電源部１７を備えている。電源部１７によってすだれ状電極１５に高周波電圧が印加されることで、圧電体１４において弾性表面波が励振され、この弾性表面波により、前記ペルチェユニット１３によって圧電体１４の上面に付着した水２３が霧化される。
【００２２】
霧化装置１１は、図１に示すように放電電極２を収納するケース８の側方に設けられており、ケース８の周壁部に形成されたミスト供給口２２に対向する位置に配置されている。圧電体１４において発生する弾性表面波は霧化装置１１側に進行するように設定されており、これにより前記霧化装置１１によって生成したミスト５は、ミスト供給口２２を介してケース８内の放電領域４に供給されるようになっている。
【００２３】
なお、本実施形態のミスト供給手段６は、霧化される水をペルチェユニット１３により
生成するものであるが、前記霧化される水としてタンク等に溜められた水を霧化装置１１に供給するようにしても構わない。また、本実施形態のミスト供給手段６によって放電領域４に供給されるミストは水であるが、他の液体であってもよい。
【００２４】
ファン１０はケース８外部において、ケース８の通気口９に対向する位置に設けられている。ファン１０を駆動すると、ケース８外の空気が通気口９を介してケース８内に供給され、さらにこの空気は放電領域４を通過した後、対向電極３の孔２４を介してケース８外の供給先に供給されるようになっている。
【００２５】
イオン発生装置１を利用する場合、前記熱電素子１９への通電、電源部１７によるすだれ状電極１５への高周波電圧の印加、及び前記電圧印加部７による放電電極２への高周波電圧の印加を行い、また、ファン１０を駆動する。このようにすると、前述したように霧化装置１１で生成されたミストがミスト供給口２２を介してケース８内の放電領域４に供給される。また、放電領域４では、前記電圧印加部７による放電電極２及び対向電極３間への高周波電圧の印加により、放電が生じる。この放電に伴い、機能成分として、水（ミスト５）との反応によりヒドロキシラジカルが発生し、また、酸素分子から酸素ラジカルが発生する。さらに、機能成分として、二酸化窒素等の窒素酸化物（ＮＯｘ）や、硝酸イオン等の酸性成分も発生する。従って、放電領域４においては、霧化装置１１から供給されたミスト５をもとに前記機能成分が含まれる多量の帯電微粒子水２６が生成される。そして、このようにしてイオンが付加された帯電微粒子水２６は、前記ファン１０の駆動によって生じる送風により、対向電極３の孔２４からケース８外の供給先に送られる。
【００２６】
帯電微粒子水２６に含まれるヒドロキシラジカル等の機能成分は、脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等の作用を有する。また、健康な毛髪、肌、頭皮等がアルカリ性になると細菌等に対する抵抗力が弱くなることが知られているが、帯電微粒子水２６に含まれる窒素酸化物や硝酸イオン等の酸性成分を毛髪、肌、頭皮等に供給すれば、毛髪、肌、頭皮等を弱酸性化できて有効である。
【００２７】
ところで、本実施形態のように放電電極２に印加される電圧が図３に示されるような高周波電圧であると、印加電圧が放電開始電圧を一時的に下回るので、アーク放電が生じ難くなる。このため、多くのエネルギーを安定して機能成分の生成に用いることができ、多量の機能成分を生成することができる。
【００２８】
なお、図３（ｃ）においては、印加電圧が放電開始電圧よりも大きくなる場合も考えられるが、この場合も以下の理由によりアーク放電が継続して生じ難くなる。すなわち、印加電圧が直流電圧であると、放電電極２において電極間距離の最も小さなところの１点のみで放電が生じる。これに対して、印加電圧が高周波電圧であると、両電極２、３間の抵抗値だけでなくコンデンサー容量等も考慮されて、電極間距離の多少の違いではインピーダンス（抵抗）に違いが現れず多数の点で放電が生じる。このため、アーク放電に移行し難くなると考えられる。
【００２９】
また、放電電極２に印加される電圧が直流電圧である場合、放電電極２側から対向電極３側に向かうイオン風の流れを用いて、放電領域４で生成された帯電微粒子水２６を対向電極３の孔２４から効率良く放出することができる。ところが、本実施形態のように放電電極２に印加される電圧が周期的に変化するものであると、前記イオン風の流れが悪くなる可能性がある。特に放電電極２に印加される電圧が交流の場合、イオンが両電極２、３間を行き来し、生成した帯電微粒子水２６を効率良く放出することが難しくなる。しかし、本実施形態では、前記ファン１０を設けてあるので、放電領域４で生成された帯電微粒子水２６をファン１０による送風により供給先に送ることができ、生成された帯電微粒子水２６を効率良く利用することができる。また、このファン１０は、放電領域４に前記機能成分の生成に用いられる空気を供給するため、前記放電によって生成されるラジカルや窒素酸化物等の機能成分の生成量を増加させることができる。
【００３０】
ここで、放電電極２に前記１Ｗの低電力を印加したとき、ファン１０により放電領域４に供給される空気の流速値と、放電領域４より下流側に供給されるラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの供給量とが、図４（ａ）〜（ｃ）に示す関係を有することが認められた。なお、この実験では、すだれ状電極１５から圧電体１４に入力される電圧Ｖｐｐを４０Ｖ、１００Ｖ、１８０Ｖに変更して、前記流速値及び前記供給量を計測した。また、前記流速値は放電電極２の近傍を流れる空気の流速値を計測した。また、前記ラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの夫々の供給量は、前記対向電極３の孔２４から放出される量を測定し、これを現行比で表した。以下、前記流速値を空気流速値と記載し、前記供給量の夫々を、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、オゾン供給量と記載する。
【００３１】
図４（ａ）及び図４（ｂ）から、ラジカル供給量及び窒素酸化物供給量は、空気流速値の増加に伴い増加し、ピーク値を超えた後に低下して略一定の定常状態に移行することがわかる。これに対して、オゾン供給量は、図４（ｃ）に示すように空気流速値の増加に伴い、ラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していくことがわかる。
【００３２】
ここで、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、及びオゾン供給量が、空気流速値の増加に伴い増加する理由は、放電領域４に供給される空気の供給量の増加に伴い、放電によって生成されるラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの生成量が増すためと考えられる。
【００３３】
また、ラジカル供給量及び窒素酸化物供給量はピーク値を超えた後に低下する理由としては、以下が考えられる。すなわち、空気によりイオンや電子が押し出されプラズマ密度が低下すること、空気が抵抗となって放電電流が低下すること、及び空気冷却によりプラズマ温度が低下することがその要因として挙げられる。従って、ラジカル及び窒素酸化物は、その生成量、放出量、及び放出効率が、空気流速値に応じて図５（ａ）に示すように変化すると推測される。なお、生成量とはラジカルや窒素酸化物が放電により電極２、３間において生成された量であり、放出効率とは生成されたラジカルや窒素酸化物において対向電極３の孔２４からケース８外に放出される割合である。また、放出量とは、ラジカルや窒素酸化物が対向電極３の孔２４からケース８外に放出される量であり、放出量＝生成量×放出効率である。
【００３４】
また、オゾン供給量がラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していく理由としては、以下が考えられる。すなわち、オゾンも、ラジカルや窒素酸化物と同様に、空気によりイオンや電子が押し出されプラズマ密度が低下することや、及び空気が抵抗となり放電電流が低下することを要因とし、その生成量が抑制されると推測される。しかし、低温であると分解が抑制されるオゾンは、その生成量が前記プラズマ温度の低下により増加し、また、空気温度が低くなるのでこの点でも分解が抑制されると思われる。すなわち、オゾンは、その生成量、放出量、及び放出効率が、空気流速値に応じて図５（ｂ）に示すように変化すると推測される。従って、オゾン供給量はラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していくと考えられる。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｃ）に示す結果から、イオン発生装置１をラジカル発生装置として利用する場合、ファン１０を空気流速値が以下の範囲内に収まるように設定することで、ラジカル供給量を多くすると共にオゾン供給量を抑えることができる。
【００３６】
まず、図４（ａ）において、空気流速値の増加に伴ってラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。すなわち、図４（ａ）の丸で示すポイントにおけるラジカル供給量及び空気流速値が夫々の閾値となる。そして、ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、図４（ａ）に示す空気流速値とラジカル供給量の関係において、ラジカル供給量がラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。例えば、すだれ状電極１５に対する入力電圧Ｖｐｐが１８０Ｖｐｐの場合、ラジカル供給量の閾値は現行比１０程度となり、空気流速値の閾値は５ｍ／ｓｅｃ程度となる。従って、ファン１０は空気流速値が略２．５〜５ｍ／ｓｅｃの範囲に収まるように設定すればよい。勿論、この場合、ファン１０の空気流速値をラジカル供給量のピークとなる４ｍ／ｓｅｃに設定するのが理想的である。
【００３７】
また、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す結果から、イオン発生装置１を窒素酸化物発生装置として利用する場合、ファン１０を空気流速値が以下の範囲内に収まるように設定することで、窒素酸化物供給量を多くすると共にオゾン供給量を抑えることができる。
【００３８】
まず、図４（ｂ）において、空気流速値の増加に伴って窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。すなわち、図４（ｂ）の丸で示すポイントにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値が夫々の閾値となる。そして、ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、図４（ｂ）に示す空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において、窒素酸化物供給量が窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。例えば、すだれ状電極１５に対する入力電圧Ｖｐｐが１８０Ｖｐｐの場合、窒素酸化物供給量の閾値は現行比１３程度となり、空気流速値の閾値は３．５ｍ／ｓｅｃ程度となる。従って、ファン１０は空気流速値が略１〜３．５ｍ／ｓｅｃの範囲に収まるように設定すればよい。勿論、この場合、ファン１０の空気流速値を窒素酸化物供給量のピークとなる２ｍ／ｓｅｃに設定するのが理想的である。
【００３９】
また、図４（ａ）乃至図４（ｃ）から、圧電体１４に入力される電圧Ｖｐｐが大きい程、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、及びオゾン供給量が増加することがわかる。従って、ラジカル発生装置や窒素酸化物発生装置として利用する場合、前記ファン１０の設定は、圧電体１４への入力電圧Ｖｐｐ毎に設定するのが好ましく、すなわち、圧電体１４への入力電圧Ｖｐｐが大きい程、ファン１０の空気流速値が大きくなるように設定するのが好ましい。
【００４０】
また、本実施形態のイオン発生装置１は、放電電極２によって放電がなされる放電領域４にミスト５を供給して帯電微粒子水２６を発生させるものであるが、本発明は静電霧化装置にも適用できる。
【００４１】
図６に静電霧化装置の基本構成を示す。この静電霧化装置は、放電手段２９と、放電手段２９に水を供給するペルチェユニット１３で構成されている。
【００４２】
ペルチェユニット１３は、図１に示す実施形態（以下、第一実施形態と記載する）におけるペルチェユニット１３と同様の構成を有し、一方のペルチェ回路板１８には絶縁板２０が接続され、他方のペルチェ回路板１８には放熱フィン２１が接続されている。
【００４３】
放電手段２９は、第一実施形態における放電手段２５と同様の放電電極２、対向電極３、及び電圧印加部７を備えており、放電電極２は絶縁板２０に接続されている。電圧印加部７は、第一実施形態と同様に、放電電極２に１０Ｗ以下の電力を印加し、且つ、周波数５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲内における高周波電圧を放電電極２に印加する。
【００４４】
ペルチェユニット１３の熱電素子１９にペルチェ入力リード線を介して通電がなされると絶縁板２０に接続された放電電極２が冷却され、空気中の水蒸気が結露して放電電極２の先端部に水（結露水）が付着するようになっている。
【００４５】
静電霧化を生じさせるには、前記熱電素子１９への通電を行って放電電極２の先端部に結露水を供給しつつ、電圧印加部７によって放電電極２に前記高周波電圧を印加する。このようにすると、放電電極２と対向電極３との間に印加された電圧により、放電電極２の先端部に保持された水と対向電極３との間にクーロン力が働き、水の液面には局所的に錐状の盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このテーラーコーンの先端には電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、当該部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。そして、このようにテーラーコーンが成長してテーラーコーンの先端に電荷が集中すると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散を繰り返す。これにより負に帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水が発生する。
【００４６】
このように生成された帯電微粒子水はナノメータサイズのミストであって非常に小さいため、長時間浮遊し、また、拡散性も高い。この帯電微粒子水はヒドロキシラジカルやスーパーオキサイド等の活性種を有し、また、窒素酸化物も有する。
【００４７】
そして、このような静電霧化装置において、第一実施形態と同様のファン１０を設け、このファン１０の空気流速値を第一実施形態と同様に設定することで、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
なお、放電電極２に水を供給する手段はペルチェユニット１３に限定されるものではなく、タンク等で構成される水溜部から放電電極２に毛細管等を利用して水を供給する等の公知の技術を用いてもよい。また、放電電極２で霧化される液体は水に限定されるものではない。また、電圧印加部７によって放電電極２又は対向電極３に印加される電圧の周波数は５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲外の高周波であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ イオン発生装置
２ 放電電極
４ 放電領域
１０ ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電を生じさせてラジカルや窒素酸化物を発生させるラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電によりラジカルや窒素酸化物を発生させる装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、放電によりラジカルや窒素酸化物を発生させる装置において、多量のラジカルや窒素酸化物を発生させるには、電極に印加される電圧を大きくすることが考えられるが、この場合、アーク放電が生じる恐れがある。そして、このようにアーク放電が生じると、エネルギーが無駄に消費され酸性成分を多量に発生させることができず、また、放電の制御が不能になったり、音鳴りが生じたりすることも懸念される。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、アーク放電が生じることを抑制しつつ多量のラジカル又は窒素酸化物を生成でき、生成したラジカル又は窒素酸化物を効率良く利用できるラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のラジカル発生装置は、高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることでラジカルを発生させるラジカル発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じたラジカルを供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記ラジカルが前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記ラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値とラジカル供給量の関係において前記ラジカル供給量が前記ラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の窒素酸化物発生装置は、高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることで窒素酸化物を発生させる窒素酸化物発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じた窒素酸化物を供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記放電により生じた窒素酸化物が前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において前記窒素酸化物供給量が前記窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、アーク放電が生じることを抑制しつつ多量のラジカル又は窒素酸化物を生成でき、また、生成したラジカル又は窒素酸化物を効率良く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】イオン発生装置を示す説明図である。
【図２】同上のペルチェユニットの拡大図である。
【図３】放電電極に印加される電圧の電圧波形を示すグラフであり、（ａ）は正方向の最大値を０Ｖとしたものであり、（ｂ）は正方向の最大値を正としたものであり、（ｃ）は正方向の最大値を負としたものである。
【図４】（ａ）は空気流速値とラジカル供給量の関係を示すグラフであり、（ｂ）は空気流速値と窒素酸化物供給量の関係を示すグラフであり、（ｃ）は空気流速値とオゾン供給量の関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は空気流速値と、ラジカル及び窒素酸化物の生成量、放出量、放出効率との関係を示すグラフであり、（ｂ）は空気流速値と、オゾンの生成量、放出量、放出効率との関係を示すグラフである。
【図６】他の実施形態の静電霧化装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。本実施形態のラジカル発生装置又は窒素酸化物発生装置として利用されるイオン発生装置１は、放電がなされる放電領域４にミスト５を供給することで、ラジカルや窒素酸化物を含む帯電微粒子水２６を生成し、これを送風により供給先に送るものである。
【００１１】
図１に示すようにイオン発生装置１は、放電手段２５、ミスト供給手段６、及びファン１０を具備している。
【００１２】
放電手段２５は、放電電極２、放電電極２に対向する対向電極３、放電電極２に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部７、及び対向電極３を保持するケース８を有している。
【００１３】
放電電極２は先端部が円錐状に尖った棒状に形成されている。放電電極２の先端側は、ケース８の底部に形成された通気口９からケース８内に挿入されている。
【００１４】
対向電極３は円環状に形成され、接地されている。対向電極３はケース８の天面部に設けられて放電電極２の先端に対向する位置に配置されており、ケース８内における放電電極２の先端部と対向電極３の間の領域が前記放電領域４となっている。円環状の対向電極３の中央に形成された孔２４は通気口９に対向する位置にあり、この孔２４は前記帯電微粒子水２６をケース８外部の供給先に放出するための放出口を構成する。
【００１５】
電圧印加部７は、例えば圧電素子を用いた発振回路等で構成され、放電電極２に接続されている。なお、電圧印加部７によって放電電極２に印加される電圧は１０Ｗ以下に設定される。また、この電圧印加部７によって放電電極２に印加される電圧の周波数は５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲内に設定される。具体的には放電電極２には１Ｗの電力が印加され、７５ｋＨｚの高周波電圧が印加される。
【００１６】
前記電圧印加部７によって放電電極２に印加される高周波電圧は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように中心値が負となるものであってもよいし、中心値が０Ｖとなる交流電圧であってもよい。図３（ａ）に示される電圧は正方向の最大値が０Ｖであり、図３（ｂ）に示される電圧は正方向の最大値が正に設定された交流電圧である。図３（ｃ）に示される電圧は正方向の最大値が負である。なお、電圧印加部７によって放電電極２に印加される高周波電圧はこれらに限定されるものではなく、また、その波形は正弦波に限定されるものではない。また、５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ以外の高周波電圧を印加するものであってもよい。
【００１７】
図１に示すように、ミスト供給手段６は、ペルチェユニット１３と、ペルチェユニット１３を用いて生成した水２３（結露水）を霧化する霧化装置１１を備えている。
【００１８】
ペルチェユニット１３は、図２に示すように、一対のペルチェ回路板１８と、両ペルチェ回路板１８で挟持されたＢｉＴｅ系の熱電素子１９とで構成されている。各ペルチェ回路板１８は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成したものであり、両ペルチェ回路板１８は互いの回路が向き合うように対向している。熱電素子１９は両ペルチェ回路板１８の間において多数並べて設けられており、隣接する熱電素子１９同士は両側のペルチェ回路板１８が有する回路で電気的に接続されている。
【００１９】
一方のペルチェ回路板１８の上面には絶縁板２０が接続され、他方のペルチェ回路板１８の下面には放熱フィン２１の上面が接続されている。図１に示すように絶縁板２０の上面は、霧化装置１１が有する圧電体１４の下面に接続されており、これにより圧電体１４に熱的に接続されている。
【００２０】
図２に示すペルチェユニット１３の熱電素子１９には図示しないペルチェ入力リード線が接続されている。このペルチェ入力リード線を介して熱電素子１９に通電がなされると、絶縁板２０が設けられた一方のペルチェ回路板１８側から放熱フィン２１が設けられた他方のペルチェ回路板１８側に向けて熱が移動し、絶縁板２０が冷却される。これにより圧電体１４が冷却され、空気中の水蒸気が結露して前記圧電体１４の上面に水２３が付着するようになっている。
【００２１】
霧化装置１１はペルチェユニット１３で生成した水２３を弾性表面波を利用して霧化し、これにより生じたミスト５を前記放電領域４に供給するものである。霧化装置１１は、板状の圧電体１４にすだれ状電極１５を設けた振動子１６と、すだれ状電極１５に接続された電源部１７を備えている。電源部１７によってすだれ状電極１５に高周波電圧が印加されることで、圧電体１４において弾性表面波が励振され、この弾性表面波により、前記ペルチェユニット１３によって圧電体１４の上面に付着した水２３が霧化される。
【００２２】
霧化装置１１は、図１に示すように放電電極２を収納するケース８の側方に設けられており、ケース８の周壁部に形成されたミスト供給口２２に対向する位置に配置されている。圧電体１４において発生する弾性表面波は霧化装置１１側に進行するように設定されており、これにより前記霧化装置１１によって生成したミスト５は、ミスト供給口２２を介してケース８内の放電領域４に供給されるようになっている。
【００２３】
なお、本実施形態のミスト供給手段６は、霧化される水をペルチェユニット１３により
生成するものであるが、前記霧化される水としてタンク等に溜められた水を霧化装置１１に供給するようにしても構わない。また、本実施形態のミスト供給手段６によって放電領域４に供給されるミストは水であるが、他の液体であってもよい。
【００２４】
ファン１０はケース８外部において、ケース８の通気口９に対向する位置に設けられている。ファン１０を駆動すると、ケース８外の空気が通気口９を介してケース８内に供給され、さらにこの空気は放電領域４を通過した後、対向電極３の孔２４を介してケース８外の供給先に供給されるようになっている。
【００２５】
イオン発生装置１を利用する場合、前記熱電素子１９への通電、電源部１７によるすだれ状電極１５への高周波電圧の印加、及び前記電圧印加部７による放電電極２への高周波電圧の印加を行い、また、ファン１０を駆動する。このようにすると、前述したように霧化装置１１で生成されたミストがミスト供給口２２を介してケース８内の放電領域４に供給される。また、放電領域４では、前記電圧印加部７による放電電極２及び対向電極３間への高周波電圧の印加により、放電が生じる。この放電に伴い、機能成分として、水（ミスト５）との反応によりヒドロキシラジカルが発生し、また、酸素分子から酸素ラジカルが発生する。さらに、機能成分として、二酸化窒素等の窒素酸化物（ＮＯｘ）や、硝酸イオン等の酸性成分も発生する。従って、放電領域４においては、霧化装置１１から供給されたミスト５をもとに前記機能成分が含まれる多量の帯電微粒子水２６が生成される。そして、このようにしてイオンが付加された帯電微粒子水２６は、前記ファン１０の駆動によって生じる送風により、対向電極３の孔２４からケース８外の供給先に送られる。
【００２６】
帯電微粒子水２６に含まれるヒドロキシラジカル等の機能成分は、脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等の作用を有する。また、健康な毛髪、肌、頭皮等がアルカリ性になると細菌等に対する抵抗力が弱くなることが知られているが、帯電微粒子水２６に含まれる窒素酸化物や硝酸イオン等の酸性成分を毛髪、肌、頭皮等に供給すれば、毛髪、肌、頭皮等を弱酸性化できて有効である。
【００２７】
ところで、本実施形態のように放電電極２に印加される電圧が図３に示されるような高周波電圧であると、印加電圧が放電開始電圧を一時的に下回るので、アーク放電が生じ難くなる。このため、多くのエネルギーを安定して機能成分の生成に用いることができ、多量の機能成分を生成することができる。
【００２８】
なお、図３（ｃ）においては、印加電圧が放電開始電圧よりも大きくなる場合も考えられるが、この場合も以下の理由によりアーク放電が継続して生じ難くなる。すなわち、印加電圧が直流電圧であると、放電電極２において電極間距離の最も小さなところの１点のみで放電が生じる。これに対して、印加電圧が高周波電圧であると、両電極２、３間の抵抗値だけでなくコンデンサー容量等も考慮されて、電極間距離の多少の違いではインピーダンス（抵抗）に違いが現れず多数の点で放電が生じる。このため、アーク放電に移行し難くなると考えられる。
【００２９】
また、放電電極２に印加される電圧が直流電圧である場合、放電電極２側から対向電極３側に向かうイオン風の流れを用いて、放電領域４で生成された帯電微粒子水２６を対向電極３の孔２４から効率良く放出することができる。ところが、本実施形態のように放電電極２に印加される電圧が周期的に変化するものであると、前記イオン風の流れが悪くなる可能性がある。特に放電電極２に印加される電圧が交流の場合、イオンが両電極２、３間を行き来し、生成した帯電微粒子水２６を効率良く放出することが難しくなる。しかし、本実施形態では、前記ファン１０を設けてあるので、放電領域４で生成された帯電微粒子水２６をファン１０による送風により供給先に送ることができ、生成された帯電微粒子水２６を効率良く利用することができる。また、このファン１０は、放電領域４に前記機能成分の生成に用いられる空気を供給するため、前記放電によって生成されるラジカルや窒素酸化物等の機能成分の生成量を増加させることができる。
【００３０】
ここで、放電電極２に前記１Ｗの低電力を印加したとき、ファン１０により放電領域４に供給される空気の流速値と、放電領域４より下流側に供給されるラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの供給量とが、図４（ａ）〜（ｃ）に示す関係を有することが認められた。なお、この実験では、すだれ状電極１５から圧電体１４に入力される電圧Ｖｐｐを４０Ｖ、１００Ｖ、１８０Ｖに変更して、前記流速値及び前記供給量を計測した。また、前記流速値は放電電極２の近傍を流れる空気の流速値を計測した。また、前記ラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの夫々の供給量は、前記対向電極３の孔２４から放出される量を測定し、これを現行比で表した。以下、前記流速値を空気流速値と記載し、前記供給量の夫々を、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、オゾン供給量と記載する。
【００３１】
図４（ａ）及び図４（ｂ）から、ラジカル供給量及び窒素酸化物供給量は、空気流速値の増加に伴い増加し、ピーク値を超えた後に低下して略一定の定常状態に移行することがわかる。これに対して、オゾン供給量は、図４（ｃ）に示すように空気流速値の増加に伴い、ラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していくことがわかる。
【００３２】
ここで、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、及びオゾン供給量が、空気流速値の増加に伴い増加する理由は、放電領域４に供給される空気の供給量の増加に伴い、放電によって生成されるラジカル、窒素酸化物、及びオゾンの生成量が増すためと考えられる。
【００３３】
また、ラジカル供給量及び窒素酸化物供給量はピーク値を超えた後に低下する理由としては、以下が考えられる。すなわち、空気によりイオンや電子が押し出されプラズマ密度が低下すること、空気が抵抗となって放電電流が低下すること、及び空気冷却によりプラズマ温度が低下することがその要因として挙げられる。従って、ラジカル及び窒素酸化物は、その生成量、放出量、及び放出効率が、空気流速値に応じて図５（ａ）に示すように変化すると推測される。なお、生成量とはラジカルや窒素酸化物が放電により電極２、３間において生成された量であり、放出効率とは生成されたラジカルや窒素酸化物において対向電極３の孔２４からケース８外に放出される割合である。また、放出量とは、ラジカルや窒素酸化物が対向電極３の孔２４からケース８外に放出される量であり、放出量＝生成量×放出効率である。
【００３４】
また、オゾン供給量がラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していく理由としては、以下が考えられる。すなわち、オゾンも、ラジカルや窒素酸化物と同様に、空気によりイオンや電子が押し出されプラズマ密度が低下することや、及び空気が抵抗となり放電電流が低下することを要因とし、その生成量が抑制されると推測される。しかし、低温であると分解が抑制されるオゾンは、その生成量が前記プラズマ温度の低下により増加し、また、空気温度が低くなるのでこの点でも分解が抑制されると思われる。すなわち、オゾンは、その生成量、放出量、及び放出効率が、空気流速値に応じて図５（ｂ）に示すように変化すると推測される。従って、オゾン供給量はラジカル供給量や窒素酸化物供給量がピーク値を超えた後においても増加していくと考えられる。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｃ）に示す結果から、イオン発生装置１をラジカル発生装置として利用する場合、ファン１０を空気流速値が以下の範囲内に収まるように設定することで、ラジカル供給量を多くすると共にオゾン供給量を抑えることができる。
【００３６】
まず、図４（ａ）において、空気流速値の増加に伴ってラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。すなわち、図４（ａ）の丸で示すポイントにおけるラジカル供給量及び空気流速値が夫々の閾値となる。そして、ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、図４（ａ）に示す空気流速値とラジカル供給量の関係において、ラジカル供給量がラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。例えば、すだれ状電極１５に対する入力電圧Ｖｐｐが１８０Ｖｐｐの場合、ラジカル供給量の閾値は現行比１０程度となり、空気流速値の閾値は５ｍ／ｓｅｃ程度となる。従って、ファン１０は空気流速値が略２．５〜５ｍ／ｓｅｃの範囲に収まるように設定すればよい。勿論、この場合、ファン１０の空気流速値をラジカル供給量のピークとなる４ｍ／ｓｅｃに設定するのが理想的である。
【００３７】
また、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す結果から、イオン発生装置１を窒素酸化物発生装置として利用する場合、ファン１０を空気流速値が以下の範囲内に収まるように設定することで、窒素酸化物供給量を多くすると共にオゾン供給量を抑えることができる。
【００３８】
まず、図４（ｂ）において、空気流速値の増加に伴って窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とする。すなわち、図４（ｂ）の丸で示すポイントにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値が夫々の閾値となる。そして、ファン１０によって放電領域４に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、図４（ｂ）に示す空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において、窒素酸化物供給量が窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定する。例えば、すだれ状電極１５に対する入力電圧Ｖｐｐが１８０Ｖｐｐの場合、窒素酸化物供給量の閾値は現行比１３程度となり、空気流速値の閾値は３．５ｍ／ｓｅｃ程度となる。従って、ファン１０は空気流速値が略１〜３．５ｍ／ｓｅｃの範囲に収まるように設定すればよい。勿論、この場合、ファン１０の空気流速値を窒素酸化物供給量のピークとなる２ｍ／ｓｅｃに設定するのが理想的である。
【００３９】
また、図４（ａ）乃至図４（ｃ）から、圧電体１４に入力される電圧Ｖｐｐが大きい程、ラジカル供給量、窒素酸化物供給量、及びオゾン供給量が増加することがわかる。従って、ラジカル発生装置や窒素酸化物発生装置として利用する場合、前記ファン１０の設定は、圧電体１４への入力電圧Ｖｐｐ毎に設定するのが好ましく、すなわち、圧電体１４への入力電圧Ｖｐｐが大きい程、ファン１０の空気流速値が大きくなるように設定するのが好ましい。
【００４０】
また、本実施形態のイオン発生装置１は、放電電極２によって放電がなされる放電領域４にミスト５を供給して帯電微粒子水２６を発生させるものであるが、本発明は静電霧化装置にも適用できる。
【００４１】
図６に静電霧化装置の基本構成を示す。この静電霧化装置は、放電手段２９と、放電手段２９に水を供給するペルチェユニット１３で構成されている。
【００４２】
ペルチェユニット１３は、図１に示す実施形態（以下、第一実施形態と記載する）におけるペルチェユニット１３と同様の構成を有し、一方のペルチェ回路板１８には絶縁板２０が接続され、他方のペルチェ回路板１８には放熱フィン２１が接続されている。
【００４３】
放電手段２９は、第一実施形態における放電手段２５と同様の放電電極２、対向電極３、及び電圧印加部７を備えており、放電電極２は絶縁板２０に接続されている。電圧印加部７は、第一実施形態と同様に、放電電極２に１０Ｗ以下の電力を印加し、且つ、周波数５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲内における高周波電圧を放電電極２に印加する。
【００４４】
ペルチェユニット１３の熱電素子１９にペルチェ入力リード線を介して通電がなされると絶縁板２０に接続された放電電極２が冷却され、空気中の水蒸気が結露して放電電極２の先端部に水（結露水）が付着するようになっている。
【００４５】
静電霧化を生じさせるには、前記熱電素子１９への通電を行って放電電極２の先端部に結露水を供給しつつ、電圧印加部７によって放電電極２に前記高周波電圧を印加する。このようにすると、放電電極２と対向電極３との間に印加された電圧により、放電電極２の先端部に保持された水と対向電極３との間にクーロン力が働き、水の液面には局所的に錐状の盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このテーラーコーンの先端には電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、当該部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。そして、このようにテーラーコーンが成長してテーラーコーンの先端に電荷が集中すると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散を繰り返す。これにより負に帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水が発生する。
【００４６】
このように生成された帯電微粒子水はナノメータサイズのミストであって非常に小さいため、長時間浮遊し、また、拡散性も高い。この帯電微粒子水はヒドロキシラジカルやスーパーオキサイド等の活性種を有し、また、窒素酸化物も有する。
【００４７】
そして、このような静電霧化装置において、第一実施形態と同様のファン１０を設け、このファン１０の空気流速値を第一実施形態と同様に設定することで、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
なお、放電電極２に水を供給する手段はペルチェユニット１３に限定されるものではなく、タンク等で構成される水溜部から放電電極２に毛細管等を利用して水を供給する等の公知の技術を用いてもよい。また、放電電極２で霧化される液体は水に限定されるものではない。また、電圧印加部７によって放電電極２又は対向電極３に印加される電圧の周波数は５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲外の高周波であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ イオン発生装置
２ 放電電極
４ 放電領域
１０ ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることでラジカルを発生させるラジカル発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じたラジカルを供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記ラジカルが前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記ラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値とラジカル供給量の関係において前記ラジカル供給量が前記ラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とするラジカル発生装置。
【請求項２】
高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることで窒素酸化物を発生させる窒素酸化物発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じた窒素酸化物を供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記放電により生じた窒素酸化物が前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において前記窒素酸化物供給量が前記窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする窒素酸化物発生装置。
【請求項１】
高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることでラジカルを発生させるラジカル発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じたラジカルを供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記ラジカルが前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記ラジカル供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおけるラジカル供給量及び空気流速値の夫々の値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値とラジカル供給量の関係において前記ラジカル供給量が前記ラジカル供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とするラジカル発生装置。
【請求項２】
高周波電圧を放電電極に印加して放電を生じさせることで窒素酸化物を発生させる窒素酸化物発生装置であって、前記放電領域に空気を供給すると共に当該空気で前記放電領域で生じた窒素酸化物を供給先に送るファンを備え、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気の流速値と、前記放電により生じた窒素酸化物が前記ファンによって前記放電領域より下流側に供給される供給量との関係において、前記空気流速値の増加に伴って前記窒素酸化物供給量がピーク値から低下して略一定の定常状態に移行したときにおける窒素酸化物供給量及び空気流速値を閾値とし、前記ファンによって前記放電領域に供給される空気流速値を、前記空気流速値の閾値よりも小さく、且つ、前記空気流速値と窒素酸化物供給量の関係において前記窒素酸化物供給量が前記窒素酸化物供給量の閾値よりも高くなるときの空気流速値に設定したことを特徴とする窒素酸化物発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１１５５８（Ｐ２０１３−１１１５５８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２４４７（Ｐ２０１１−２６２４４７）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]