活性種発生装置
【課題】本発明は、活性種発生装置において吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することを目的とするものである。
【解決手段】本体ケース６と、前記本体ケース６内に設けられるとともに、孔部２１を有する平板形状の絶縁性基板１６と、前記絶縁性基板１６の一方面で、前記孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、前記絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、この対向電極１９および前記放電電極１７に電圧を印加する電源部２０とを備え、前記導電部２３は、金属製平板からなることを特徴とする。
【解決手段】本体ケース６と、前記本体ケース６内に設けられるとともに、孔部２１を有する平板形状の絶縁性基板１６と、前記絶縁性基板１６の一方面で、前記孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、前記絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、この対向電極１９および前記放電電極１７に電圧を印加する電源部２０とを備え、前記導電部２３は、金属製平板からなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空間の除菌や脱臭等を行う活性種発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中にラジカルなどの活性種を供給し、この活性種による清浄化作用により、この空気を清浄化する活性種発生装置が開発されている。
【０００３】
従来のこの種、活性種発生装置は、本体ケースと、放電電極と、この放電電極に対向する対向電極と、これらの放電電極と対向電極とに電圧を印加する電源部と、対向電極の表面に設けた吸着手段とを備えた構成であった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の活性種発生装置では、放電電極と対向電極間に電圧を印加することで、コロナ放電を行わせ、これによって吸着手段に吸着した水分を分解し、活性種を発生させるようになっていた。
【０００６】
このような構成において、コロナ放電によって放電電極と対向電極間に流れる電流は、放電電極から導電体である対向電極への最短経路に流れ易いので、放電電極近傍の狭い範囲の吸着手段に集中して電子が流れる傾向があった。
【０００７】
しかしながら、吸着手段の狭い範囲に電流が集中することにより、集中的に生成した活性種が吸着手段の劣化を起こす可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制し、活性種を生成する活性種発生装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴としたもので、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備えているので、放電電極と対向電極間に高電圧が印加された場合に、放電電極と対向電極間を流れる電流は、まず、放電電極から絶縁性基板に設けた放電電極の周囲に位置する吸着手段を流れ、次に、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部を流れた後に、対向電極へと到達することになる。
【００１２】
つまり、放電電極の周囲に吸着手段が位置するので、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部へ広がるように電流が流れるので、吸着手段の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段の劣化を抑制することができるものである。
【００１３】
また、さらに、本発明においては、前記導電部は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部の放電による劣化が少なく、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における活性種発生装置を設置する屋内の斜視図
【図２】同活性種発生装置の断面図
【図３】同活性種発生装置の断面図
【図４】同活性種発生手段の断面図
【図５】同活性種発生手段の分解斜視図
【図６】同活性種発生手段の導電部および絶縁性基板の分解斜視図
【図７】同活性種発生手段の導電部および絶縁性基板を切断した分解斜視図
【図８】同活性種発生装置における絶縁性基板部分の断面図
【図９】同活性種発生装置におけるプラスコロナ放電の概念を示す図
【図１０】同活性種発生装置におけるマイナスコロナ放電の概念を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示すように、部屋１の床上２には、活性種発生装置３が配置されている。この活性種発生装置３は、部屋内の空気中にラジカルなどの活性種を供給することで、この活性種による清浄化作用により、空気を清浄化するものである。また、活性種を含む空気を衣類やカーテン等にあてることによって、衣類やカーテンの脱臭・除菌などの効果が期待できる。
【００１７】
図２は、図１における活性種発生装置３の断面図を示している。図３は、図２とは部品配置が異なる活性種発生装置３の断面図を示している。
【００１８】
活性種発生装置３は、吸気口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の送風手段７および活性種発生手段８とを備えている。
【００１９】
本体ケース６は、略中央に位置する仕切板部９によって、吸気口４と排気口５とを連通する風路部１０と、空間部１１とに分けられている。
【００２０】
送風手段７は、本体ケース６の仕切板部９に固定された電動機１２と、この電動機１２によって回転する羽根部１３と、この羽根部１３を囲むケーシング部１４とから形成している。ケーシング部１４の吸込口１５は、本体ケース６の吸気口４に対向している。送風手段７によって、吸気口４から吸い込んだ空気は、活性種発生手段８の一部を介して、排気口５へ送風されるものである。
【００２１】
活性種発生手段８は、図４〜図７に示すように絶縁性基板１６と、絶縁性基板１６の一方面で、孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、この対向電極１９および放電電極１７に電圧を印加する電源部２０（図２、図３に記載）とから形成している。
【００２２】
絶縁性基板１６は、図５、図６に示すごとく、平板形状で略中央に開口である孔部２１を有し、絶縁性基板１６の端部は、支持部材２２を介して本体ケースの仕切板部９に固定されている。
【００２３】
図３の部品配置では、孔部２１は、本体ケース６の排気口５に対向しており、送風手段７によって、吸気口４から吸い込んだ空気の一部は、放電電極１７の周囲を通り、孔部２１を介して、排気口５へ送風されるものである。
【００２４】
図４には、活性種発生手段８の断面図が示されている。図５は、活性種発生手段８の分解斜視図を示している。図６は、活性種発生手段８の導電部２３および絶縁性基板１６の分解斜視図を示している。
【００２５】
活性種発生手段８は、上述のごとく絶縁性基板１６と、この絶縁性基板１６の一方面で、孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、電源部２０を設けたものである。
【００２６】
活性種発生手段８は、放電電極１７を保持する支持部材２２と、絶縁性基板１６と固定蓋２４を備えている。
【００２７】
支持部材２２は、仕切板部９（図２、図３に記載）に固定されている。
【００２８】
絶縁性基板１６は、四角平板形状であり、略中央に開口する孔部２１を有している。なお、絶縁性基板の形状は円形や多角形であってもよい。
【００２９】
なお、絶縁性基板１６は、セラミック基板であっても、フッ素などの樹脂基板であっても良い。セラミック基板として、シリカ、アルミ、マグネシウムのうちいずれか１つを含む基板であっても、アルミナ基板であっても良い。オゾンやラジカルで腐食されにくい無機系のもの、あるいは、フッ素樹脂であれば良いためである。なお、絶縁性基板１６の表面抵抗は、１０6から１０10Ω／□であることが望ましい。
【００３０】
放電電極１７は、棒形状で、支持部材２２の底面から垂直方向に延び、絶縁性基板１６の一方面に対向している。支持部材２２は多数の開口を備えて通気可能である。そして、放電電極１７の先端は、絶縁性基板１６から数ミリメートル〜数十ミリメートル程度の所定距離を隔てて、孔部２１の外で、かつ孔部２１の略中央延長線上に位置するものである。放電電極１７の材質は、コロナ放電をさせるＳＵＳなどのステンレスやタングステンなどである。放電可能であれば、炭素・スズ・ＳｉＣなどを含む電極を用いてもよい。なお、放電電極は針状のもの、繊維状、円錐状のものであってもよい。
【００３１】
吸着手段１８は、図６に示すように、絶縁性基板１６の一方面側の表面、つまり、放電電極１７と対向した面と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面とに設けられている。放電電極１７側から見ると、吸着手段１８の形状はリング形状である。吸着手段１８の表面抵抗は、１０6から１０10Ω／□であることが望ましい。
【００３２】
吸着手段１８の外周部を覆う位置に導電部２３を設け、この導電部２３は対向電極１９と吸着手段１８と電気的に接続しているものである。
【００３３】
導電部２３は、四角形状の金属性平板であり、孔部２１の外周よりも大きく、かつ、吸着手段１８の外周よりも小さい貫通孔４１を有する。
【００３４】
対向電極１９は、絶縁性基板１６の角に備えられている。対向電極１９は、ＳＵＳなどのステンレス、アルミ、金、銀、銅などで形成されている。なお、これらに限られること無く、導電性の素材であれば良い。対向電極１９の表面抵抗は、１０-1Ω／□以下であることが望ましい。
【００３５】
また、対向電極１９は、絶縁性基板１６における一方面の裏側に位置する他方面、又は絶縁性基板１６における一方面と他方面との間の外周面に接して設けられているものであっても良い。これにより、放電電極１７から流れる電子が、絶縁性基板１６の表面を伝って流れる際に、電子の移動する距離である、いわゆる沿面距離が伸びることで、火花放電が起こりにくくなる。
【００３６】
なお、これに限られること無く、対向電極１９を絶縁性基板１６の表面に設ける場合には、十分な沿面距離を確保した状態で配置することが必要となる。
【００３７】
図８に示すように、吸着手段１８は、絶縁性基板近傍の水分を吸着する吸着剤２６と、この吸着剤２６と絶縁性基板１６を接着する接着剤２７とから形成している。吸着剤２６は、水を吸着する平均粒子径０．５マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の粒子で、表面に細孔を有しているゼオライトである。
【００３８】
なお、吸着剤２６としてゼオライトを例に挙げたが、吸着剤２６は、ナノレベルの細孔２８を有し、いわゆるＫｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象により細孔内で水蒸気が凝縮し得るような細孔２８を有する構造を有する多孔質構造体であれば、シリカ、ゼオライト、デシカイト、アロフィン、イモゴライトなどでも、これらのうち少なくともいずれか１つを含むものでも良い。
【００３９】
また、粒子間の隙間を利用して水を吸着する、多孔質アルミナ、多孔質シリカ、多孔質チタニアであっても良い。なお、吸着剤２６は、細孔２８に空気中の水蒸気を吸着させるものであるが、細孔２８が接着剤２７の粒子で埋まりにくい平均粒子径であれば、空気中の水蒸気を吸着することができる。なお、水蒸気を多く吸着するためには、吸着剤２６は接着剤２７よりも平均粒子径が大きいものが好ましい。
【００４０】
接着剤２７は、吸着剤２６と、絶縁性基板１６とを接着するコロイダルシリカである。なお、接着剤２７は、ゼオライトなどの吸着剤２６の平均粒子径より小さく、ゼオライトの表面に開いている細孔よりも大きい平均粒子径であれば良い。また、細孔を閉塞させなければ、接着剤２７としてガラス粉や、シリケート化合物を用いてもよい。
【００４１】
ここで、放電電極１７にプラスの電圧を印加した場合について図９を用いて説明を行う。
【００４２】
図９のように、この放電電極１７に、電源部２０により放電電圧をプラス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１７表面に強い電界が形成される。放電電極１７にプラスの高電圧が印加されているため、空気中に存在する遊離電子が流れ込む。このとき、対向電極１９は、マイナス状態となっているので、その結果、電子が移動することで、対向電極１９から放電電極１７へ電子が流れる。この状態がコロナ放電であって、このコロナ放電の力で後述のごとく、ＯＨラジカル（活性種の一例）が発生する。
【００４３】
更に詳細に説明すると、吸着剤２６の表面はナノレベルの細孔２８を有し、空気中の水分は、この細孔２８内で水蒸気が凝縮することにより、水分を吸着することが知られている（Ｋｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象）。これにより、ゼオライトなどの吸着剤２６に、空気中の水分が吸着され、対向電極１９から吸着剤２６へ電気、すなわち電子が流れやすくなる。
【００４４】
放電電極１７にプラスの高電圧を印加してプラスコロナ放電を行うと、吸着剤２６中の電子は、放電電極１７に強い力で引き寄せられるため、電子が吸着剤２６中を高速で移動する。吸着剤２６の表面から飛び出した電子が、吸着剤２６の近くに有る空気中の酸素分子と衝突すると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１６の表面に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルなどの活性種を発生する。吸着した水分の周辺でコロナ放電が起こることにより、水分が電子と反応しやすくなるため、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００４５】
導電部２３は、図５〜図７に示すごとく、貫通孔４１を有する四角形状の金属性平板からなる。
【００４６】
吸着手段１８の外周部を覆う位置に導電部２３を設け、この導電部２３は対向電極１９と吸着手段１８と電気的に接続しているものである。
【００４７】
導電部２３の外形を支持部材２２の内部と略同一の四角形状とすれば、活性種発生手段８の組立工程において、導電部２３の位置決めを容易にすることができる。
【００４８】
本実施形態における特徴は、絶縁性基板１６は孔部２１を有し、孔部２１に放電電極１７が対向し、孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の一方面表面とに近傍の水分を吸着する吸着手段１８を備え、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９を設け、この導電部２３は、金属製平板からなる点である。これにより、放電電極１７と対向電極１９間に高電圧が印加された場合に、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、まず、放電電極１７から絶縁性基板１６に設けた放電電極１７の周囲に位置する吸着手段１８を流れ、次に、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３を流れた後に、対向電極１９へと到達することになる。
【００４９】
つまり、放電電極１７を中心として円周方向の周囲に吸着手段１８が位置するので、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散することになり、広い範囲で分散して放電するため、結果として活性種を広い範囲で安定して発生させることができるものである。また、円筒棒状の放電電極１７の放電部分は、先端部の断面形状が円状になっているため、放電電極１７を中心として円周方向に広い範囲に分散して放電が発生する。その結果、先端が鋭利な針状の放電電極を用いる場合に比べて、局所的な放電集中が起こりにくく、放電電極１７の劣化を抑制することができ、結果として活性種を安定して発生させることができるものである。
【００５０】
さらに、吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００５１】
また、導電部２３は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部２３の放電による劣化を抑制し、吸着手段１８の劣化を長期間安定して抑制することができ、結果として活性種を安定して発生させることができるものである。
【００５２】
なお、導電部２３は、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、アルマイト処理を施したアルミニウムのいずれかからなるものであることが望ましい。これらの金属は、オゾン等の活性種に対する耐性が高いため、オゾン等の活性種により対向電極１９が腐食されにくくなり、導電部２３の耐久性を向上できるからである。
【００５３】
なお、導電部２３は、これらに限られること無く、導電性の素材であれば良い。導電部２３の表面抵抗は、１０-1Ω／□以下であることが望ましい。
【００５４】
また、放電電極１７の先端の断面形状と、絶縁性基板１６の孔部２１、導電部２３の貫通孔４１の形状は、円形であり、中心軸が略一致するように配置されている。導電部２３の貫通孔４１は、絶縁性基板１６の孔部２１よりも大きいものとする。
【００５５】
すなわち、導電部２３の貫通孔４１の内側には、吸着手段１８の表面が露出する状態となるため、吸着手段１８、導電部２３、対向電極１９の間を流れる電気、すなわち電子の流れが遮断されない。
【００５６】
また、これによれば、放電電極１７の先端の周囲と、絶縁性基板１６の孔部２１との内面、および、導電部２３の貫通孔４１の周縁との距離が、均一になる。これにより、吸着手段１８の広い範囲に均一に電流が分散することになり、放電電極１７の放電部分も、同様に放電電極１７の広い範囲から均一に分散して放電するため、放電電極１７での劣化集中を抑制し、放電電極１７の耐久性の向上が図れるものである。
【００５７】
さらにまた、これにより、吸着手段１８の広い範囲に均一に電流が分散することになり、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、この電流が、更に、吸着手段１８から吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中して集中的に活性種を生成することがないため、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００５８】
また、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散するので、ＯＨラジカルの発生量が増加するものである。
【００５９】
また、放電電極１７の先端と対向電極１９との距離は、放電電極１７の先端と導電部２３との距離より長いものである。具体的には、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、例えば放電電極１７から絶縁性基板１６の孔部２１の内面を覆う吸着手段１８を流れた後に、その内面を経由し、続いて吸着手段１８を流れ、更に導電部２３を介して、その後ようやく対向電極１９へと到達することになり、つまり、沿面距離が長いので、その結果として火花放電が起こらず、安全性の向上が図れるものである。
【００６０】
また、導電部２３の表面抵抗率は、吸着手段１８の表面抵抗率より小さいものである。具体的には、吸着手段１８の表面抵抗率は、１０6から１０10Ω／□であり、導電部２３の表面抵抗率は、１０6以下であり、対向電極１９の表面抵抗率は、１０-1以下であることが望ましい。
【００６１】
放電電極１７と対向電極１９間に高電圧が印加された場合に、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、まず、放電電極１７から絶縁性基板１６に設けた放電電極１７の周囲に位置する吸着手段１８を流れ、次に、この吸着手段１８の周縁部に位置する導電部２３を流れた後に、対向電極１９へと到達することになる。ここで、吸着手段１８の周縁部まで流れた電流は、導電部２３の表面抵抗率が、吸着手段１８の表面抵抗率より小さいものであるので、導電部２３を介して対向電極１９へ到達し易くなる。
【００６２】
すなわち、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段１８の周縁部に位置する導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００６３】
図７は活性種発生手段８の導電部２３および絶縁性基板１６の断面図である。
【００６４】
導電部２３は、貫通孔４１を有する四角形状の金属性平板からなるものであり、吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けられる。
【００６５】
導電部２３において、外周部４２と貫通孔４１とは、打抜加工により形成される。
【００６６】
図７に示すように、導電部２３において、外周部４２と貫通孔４１とを打抜加工する際に、その各々の切断縁の下側の打抜下面４３には、凸部４４が形成される。導電部２３は、凸部４４が吸着手段１８に接する位置に配置される。
【００６７】
吸着手段１８と、導電部２３の貫通孔４１の周縁とが、確実に接触することにより、電子が、吸着手段１８から導電部２３に確実に流れる。導電部２３において凸部４４が吸着手段１８に接する位置に配置されることにより、導電部２３の凸部４４が吸着手段１８に確実に接することとなるので、電子が、吸着手段１８から凸部４４を介して導電部２３に確実に流れる。
【００６８】
また、導電部２３は、図９および図１０に示すように絶縁被覆部３０（図６では、図面の煩雑化をさけるために図示せず）で覆われていることを特徴とするものである。具体的には、導電部２３が放電電極１７と対向している面は、絶縁被覆部３０により覆われているものである。これにより、放電電極１７から導電部２３へ電流が直接流れることを抑制できる。絶縁被覆部３０は、ガラスやフッ素樹脂などで形成されている。絶縁被覆部３０としては、フッ素樹脂・塩ビ樹脂などの絶縁性テープを接着する方法、ガラスペースト・セラミック系接着剤を塗布して乾燥焼成する方法などを用いることができる。
【００６９】
なお、これらに限られること無く、絶縁性の素材であれば良い。なお、絶縁被覆部３０は、内方へ延び、吸着手段の一部を覆っても良い。これにより、吸着手段１８と導電部２３との接触面も絶縁被覆部３０が覆うので、更に、放電電極１７から導電部２３へ電流が直接流れることを抑制できる。
【００７０】
なお、本実施の形態において放電電極１７は、プラスに印加したものであるが、この放電電極１７に印加する電圧はプラスであっても、マイナスであっても良い。
【００７１】
次に、図１０のように、放電電極１７にマイナスの電圧を印加した場合について説明を行う。放電電極１７に、電源部２０により放電電圧をマイナス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１７表面に強い電界が形成される。放電電極１７にマイナスの高電圧が印加されているため、空気中に遊離電子が放出される。対向電極１９に接した絶縁性基板１６は、プラス側となる。その結果、電子が移動することで、対向電極１９から放電電極１７へ電流が流れる。
【００７２】
図１０の放電電極１７から空気に放出された電子は、対向電極１９の強い電界に強い力で引き寄せられるため、電子が高速で移動し、空気中の分子などと衝突する。このとき高速で移動している電子が、空気中の酸素分子と衝突すると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１６の吸着手段１８に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルが発生する。
【００７３】
上記のようなマイナスに印加された放電電極１７からの放電であるいわゆるマイナスコロナ放電を行うことにより、吸着手段１８周辺の水分が電子と反応することにより、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００７４】
さらに、このように、放電電極１７と対向電極１９間に吸着手段１８を介して面方向に電子が流れるため、沿面距離が長くなり、絶縁性基板１６の表面を電流が伝って流れるものである。
【００７５】
放電電極１７の先端からは、イオン風と呼ばれる気流が発生する。この気流は、放電電極１７の先端から絶縁性基板１６の方向に向かって流れる。図３に示した構成においては、この気流の流れによって、本体ケース６の吸気口４から室内空気が流れ込み、放電電極１７の周囲を通って、絶縁性基板１６の孔部２１を介して排気口５から室内へ排出される排気気流が発生する。
【００７６】
この場合、図２で説明した送風手段７は設けなくてもよく、活性種発生装置３を小型化でき、設置場所を選ばず、卓上等にも設置できる。
【００７７】
ここで、図９、図１０のようにして発生したＯＨラジカルなどの活性種は、この排気気流に乗って活性種発生装置３から室内へ排出される。このＯＨラジカルなどの活性種を含む空気を部屋内に供給することで、空気中の菌を不活化することができる。また、空気中の臭いを分解して取り除くことで、脱臭効果を発揮させることができる。また、活性種を含む空気を衣類やカーテン等にあてることによって、衣類やカーテンの脱臭・除菌などの効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴としたもので、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができる。
【００７９】
すなわち、本発明においては、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備えているので、放電電極と対向電極間に高電圧が印加された場合に、放電電極と対向電極間を流れる電流は、まず、放電電極から絶縁性基板に設けた放電電極の周囲に位置する吸着手段を流れ、次に、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部を流れた後に、対向電極へと到達することになる。
【００８０】
つまり、放電電極の周囲に吸着手段が位置するので、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部へ広がるように電流が流れるので、吸着手段の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段の劣化を抑制することができるものである。
【００８１】
また、さらに、本発明においては、前記導電部は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部の放電による劣化が少なく、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができるものである。
【００８２】
したがって、空気清浄機としての活用が期待される。
【符号の説明】
【００８３】
１ 部屋
２ 床上
３ 活性種発生装置
４ 吸気口
５ 排気口
６ 本体ケース
７ 送風手段
８ 活性種発生手段
９ 仕切板部
１０ 風路部
１１ 空間部
１２ 電動機
１３ 羽根部
１４ ケーシング部
１５ 吸込口
１６ 絶縁性基板
１７ 放電電極
１８ 吸着手段
１９ 対向電極
２０ 電源部
２１ 孔部
２２ 支持部材
２３ 導電部
２４ 固定蓋
２５ 取付部
２６ 吸着剤
２７ 接着剤
２８ 細孔
３０ 絶縁被覆部
４１ 貫通孔
４２ 外周部
４３ 打抜下面
４４ 凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空間の除菌や脱臭等を行う活性種発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中にラジカルなどの活性種を供給し、この活性種による清浄化作用により、この空気を清浄化する活性種発生装置が開発されている。
【０００３】
従来のこの種、活性種発生装置は、本体ケースと、放電電極と、この放電電極に対向する対向電極と、これらの放電電極と対向電極とに電圧を印加する電源部と、対向電極の表面に設けた吸着手段とを備えた構成であった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の活性種発生装置では、放電電極と対向電極間に電圧を印加することで、コロナ放電を行わせ、これによって吸着手段に吸着した水分を分解し、活性種を発生させるようになっていた。
【０００６】
このような構成において、コロナ放電によって放電電極と対向電極間に流れる電流は、放電電極から導電体である対向電極への最短経路に流れ易いので、放電電極近傍の狭い範囲の吸着手段に集中して電子が流れる傾向があった。
【０００７】
しかしながら、吸着手段の狭い範囲に電流が集中することにより、集中的に生成した活性種が吸着手段の劣化を起こす可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制し、活性種を生成する活性種発生装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴としたもので、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備えているので、放電電極と対向電極間に高電圧が印加された場合に、放電電極と対向電極間を流れる電流は、まず、放電電極から絶縁性基板に設けた放電電極の周囲に位置する吸着手段を流れ、次に、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部を流れた後に、対向電極へと到達することになる。
【００１２】
つまり、放電電極の周囲に吸着手段が位置するので、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部へ広がるように電流が流れるので、吸着手段の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段の劣化を抑制することができるものである。
【００１３】
また、さらに、本発明においては、前記導電部は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部の放電による劣化が少なく、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における活性種発生装置を設置する屋内の斜視図
【図２】同活性種発生装置の断面図
【図３】同活性種発生装置の断面図
【図４】同活性種発生手段の断面図
【図５】同活性種発生手段の分解斜視図
【図６】同活性種発生手段の導電部および絶縁性基板の分解斜視図
【図７】同活性種発生手段の導電部および絶縁性基板を切断した分解斜視図
【図８】同活性種発生装置における絶縁性基板部分の断面図
【図９】同活性種発生装置におけるプラスコロナ放電の概念を示す図
【図１０】同活性種発生装置におけるマイナスコロナ放電の概念を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示すように、部屋１の床上２には、活性種発生装置３が配置されている。この活性種発生装置３は、部屋内の空気中にラジカルなどの活性種を供給することで、この活性種による清浄化作用により、空気を清浄化するものである。また、活性種を含む空気を衣類やカーテン等にあてることによって、衣類やカーテンの脱臭・除菌などの効果が期待できる。
【００１７】
図２は、図１における活性種発生装置３の断面図を示している。図３は、図２とは部品配置が異なる活性種発生装置３の断面図を示している。
【００１８】
活性種発生装置３は、吸気口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の送風手段７および活性種発生手段８とを備えている。
【００１９】
本体ケース６は、略中央に位置する仕切板部９によって、吸気口４と排気口５とを連通する風路部１０と、空間部１１とに分けられている。
【００２０】
送風手段７は、本体ケース６の仕切板部９に固定された電動機１２と、この電動機１２によって回転する羽根部１３と、この羽根部１３を囲むケーシング部１４とから形成している。ケーシング部１４の吸込口１５は、本体ケース６の吸気口４に対向している。送風手段７によって、吸気口４から吸い込んだ空気は、活性種発生手段８の一部を介して、排気口５へ送風されるものである。
【００２１】
活性種発生手段８は、図４〜図７に示すように絶縁性基板１６と、絶縁性基板１６の一方面で、孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、この対向電極１９および放電電極１７に電圧を印加する電源部２０（図２、図３に記載）とから形成している。
【００２２】
絶縁性基板１６は、図５、図６に示すごとく、平板形状で略中央に開口である孔部２１を有し、絶縁性基板１６の端部は、支持部材２２を介して本体ケースの仕切板部９に固定されている。
【００２３】
図３の部品配置では、孔部２１は、本体ケース６の排気口５に対向しており、送風手段７によって、吸気口４から吸い込んだ空気の一部は、放電電極１７の周囲を通り、孔部２１を介して、排気口５へ送風されるものである。
【００２４】
図４には、活性種発生手段８の断面図が示されている。図５は、活性種発生手段８の分解斜視図を示している。図６は、活性種発生手段８の導電部２３および絶縁性基板１６の分解斜視図を示している。
【００２５】
活性種発生手段８は、上述のごとく絶縁性基板１６と、この絶縁性基板１６の一方面で、孔部２１に対向して配置された放電電極１７と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面と前記絶縁性基板の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段１８と、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９と、電源部２０を設けたものである。
【００２６】
活性種発生手段８は、放電電極１７を保持する支持部材２２と、絶縁性基板１６と固定蓋２４を備えている。
【００２７】
支持部材２２は、仕切板部９（図２、図３に記載）に固定されている。
【００２８】
絶縁性基板１６は、四角平板形状であり、略中央に開口する孔部２１を有している。なお、絶縁性基板の形状は円形や多角形であってもよい。
【００２９】
なお、絶縁性基板１６は、セラミック基板であっても、フッ素などの樹脂基板であっても良い。セラミック基板として、シリカ、アルミ、マグネシウムのうちいずれか１つを含む基板であっても、アルミナ基板であっても良い。オゾンやラジカルで腐食されにくい無機系のもの、あるいは、フッ素樹脂であれば良いためである。なお、絶縁性基板１６の表面抵抗は、１０6から１０10Ω／□であることが望ましい。
【００３０】
放電電極１７は、棒形状で、支持部材２２の底面から垂直方向に延び、絶縁性基板１６の一方面に対向している。支持部材２２は多数の開口を備えて通気可能である。そして、放電電極１７の先端は、絶縁性基板１６から数ミリメートル〜数十ミリメートル程度の所定距離を隔てて、孔部２１の外で、かつ孔部２１の略中央延長線上に位置するものである。放電電極１７の材質は、コロナ放電をさせるＳＵＳなどのステンレスやタングステンなどである。放電可能であれば、炭素・スズ・ＳｉＣなどを含む電極を用いてもよい。なお、放電電極は針状のもの、繊維状、円錐状のものであってもよい。
【００３１】
吸着手段１８は、図６に示すように、絶縁性基板１６の一方面側の表面、つまり、放電電極１７と対向した面と、絶縁性基板１６の孔部２１の内面とに設けられている。放電電極１７側から見ると、吸着手段１８の形状はリング形状である。吸着手段１８の表面抵抗は、１０6から１０10Ω／□であることが望ましい。
【００３２】
吸着手段１８の外周部を覆う位置に導電部２３を設け、この導電部２３は対向電極１９と吸着手段１８と電気的に接続しているものである。
【００３３】
導電部２３は、四角形状の金属性平板であり、孔部２１の外周よりも大きく、かつ、吸着手段１８の外周よりも小さい貫通孔４１を有する。
【００３４】
対向電極１９は、絶縁性基板１６の角に備えられている。対向電極１９は、ＳＵＳなどのステンレス、アルミ、金、銀、銅などで形成されている。なお、これらに限られること無く、導電性の素材であれば良い。対向電極１９の表面抵抗は、１０-1Ω／□以下であることが望ましい。
【００３５】
また、対向電極１９は、絶縁性基板１６における一方面の裏側に位置する他方面、又は絶縁性基板１６における一方面と他方面との間の外周面に接して設けられているものであっても良い。これにより、放電電極１７から流れる電子が、絶縁性基板１６の表面を伝って流れる際に、電子の移動する距離である、いわゆる沿面距離が伸びることで、火花放電が起こりにくくなる。
【００３６】
なお、これに限られること無く、対向電極１９を絶縁性基板１６の表面に設ける場合には、十分な沿面距離を確保した状態で配置することが必要となる。
【００３７】
図８に示すように、吸着手段１８は、絶縁性基板近傍の水分を吸着する吸着剤２６と、この吸着剤２６と絶縁性基板１６を接着する接着剤２７とから形成している。吸着剤２６は、水を吸着する平均粒子径０．５マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の粒子で、表面に細孔を有しているゼオライトである。
【００３８】
なお、吸着剤２６としてゼオライトを例に挙げたが、吸着剤２６は、ナノレベルの細孔２８を有し、いわゆるＫｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象により細孔内で水蒸気が凝縮し得るような細孔２８を有する構造を有する多孔質構造体であれば、シリカ、ゼオライト、デシカイト、アロフィン、イモゴライトなどでも、これらのうち少なくともいずれか１つを含むものでも良い。
【００３９】
また、粒子間の隙間を利用して水を吸着する、多孔質アルミナ、多孔質シリカ、多孔質チタニアであっても良い。なお、吸着剤２６は、細孔２８に空気中の水蒸気を吸着させるものであるが、細孔２８が接着剤２７の粒子で埋まりにくい平均粒子径であれば、空気中の水蒸気を吸着することができる。なお、水蒸気を多く吸着するためには、吸着剤２６は接着剤２７よりも平均粒子径が大きいものが好ましい。
【００４０】
接着剤２７は、吸着剤２６と、絶縁性基板１６とを接着するコロイダルシリカである。なお、接着剤２７は、ゼオライトなどの吸着剤２６の平均粒子径より小さく、ゼオライトの表面に開いている細孔よりも大きい平均粒子径であれば良い。また、細孔を閉塞させなければ、接着剤２７としてガラス粉や、シリケート化合物を用いてもよい。
【００４１】
ここで、放電電極１７にプラスの電圧を印加した場合について図９を用いて説明を行う。
【００４２】
図９のように、この放電電極１７に、電源部２０により放電電圧をプラス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１７表面に強い電界が形成される。放電電極１７にプラスの高電圧が印加されているため、空気中に存在する遊離電子が流れ込む。このとき、対向電極１９は、マイナス状態となっているので、その結果、電子が移動することで、対向電極１９から放電電極１７へ電子が流れる。この状態がコロナ放電であって、このコロナ放電の力で後述のごとく、ＯＨラジカル（活性種の一例）が発生する。
【００４３】
更に詳細に説明すると、吸着剤２６の表面はナノレベルの細孔２８を有し、空気中の水分は、この細孔２８内で水蒸気が凝縮することにより、水分を吸着することが知られている（Ｋｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象）。これにより、ゼオライトなどの吸着剤２６に、空気中の水分が吸着され、対向電極１９から吸着剤２６へ電気、すなわち電子が流れやすくなる。
【００４４】
放電電極１７にプラスの高電圧を印加してプラスコロナ放電を行うと、吸着剤２６中の電子は、放電電極１７に強い力で引き寄せられるため、電子が吸着剤２６中を高速で移動する。吸着剤２６の表面から飛び出した電子が、吸着剤２６の近くに有る空気中の酸素分子と衝突すると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１６の表面に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルなどの活性種を発生する。吸着した水分の周辺でコロナ放電が起こることにより、水分が電子と反応しやすくなるため、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００４５】
導電部２３は、図５〜図７に示すごとく、貫通孔４１を有する四角形状の金属性平板からなる。
【００４６】
吸着手段１８の外周部を覆う位置に導電部２３を設け、この導電部２３は対向電極１９と吸着手段１８と電気的に接続しているものである。
【００４７】
導電部２３の外形を支持部材２２の内部と略同一の四角形状とすれば、活性種発生手段８の組立工程において、導電部２３の位置決めを容易にすることができる。
【００４８】
本実施形態における特徴は、絶縁性基板１６は孔部２１を有し、孔部２１に放電電極１７が対向し、孔部２１の内面と前記絶縁性基板１６の一方面表面とに近傍の水分を吸着する吸着手段１８を備え、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく導電部２３と、この導電部２３と電気的に接続された対向電極１９を設け、この導電部２３は、金属製平板からなる点である。これにより、放電電極１７と対向電極１９間に高電圧が印加された場合に、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、まず、放電電極１７から絶縁性基板１６に設けた放電電極１７の周囲に位置する吸着手段１８を流れ、次に、この吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３を流れた後に、対向電極１９へと到達することになる。
【００４９】
つまり、放電電極１７を中心として円周方向の周囲に吸着手段１８が位置するので、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散することになり、広い範囲で分散して放電するため、結果として活性種を広い範囲で安定して発生させることができるものである。また、円筒棒状の放電電極１７の放電部分は、先端部の断面形状が円状になっているため、放電電極１７を中心として円周方向に広い範囲に分散して放電が発生する。その結果、先端が鋭利な針状の放電電極を用いる場合に比べて、局所的な放電集中が起こりにくく、放電電極１７の劣化を抑制することができ、結果として活性種を安定して発生させることができるものである。
【００５０】
さらに、吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００５１】
また、導電部２３は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部２３の放電による劣化を抑制し、吸着手段１８の劣化を長期間安定して抑制することができ、結果として活性種を安定して発生させることができるものである。
【００５２】
なお、導電部２３は、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、アルマイト処理を施したアルミニウムのいずれかからなるものであることが望ましい。これらの金属は、オゾン等の活性種に対する耐性が高いため、オゾン等の活性種により対向電極１９が腐食されにくくなり、導電部２３の耐久性を向上できるからである。
【００５３】
なお、導電部２３は、これらに限られること無く、導電性の素材であれば良い。導電部２３の表面抵抗は、１０-1Ω／□以下であることが望ましい。
【００５４】
また、放電電極１７の先端の断面形状と、絶縁性基板１６の孔部２１、導電部２３の貫通孔４１の形状は、円形であり、中心軸が略一致するように配置されている。導電部２３の貫通孔４１は、絶縁性基板１６の孔部２１よりも大きいものとする。
【００５５】
すなわち、導電部２３の貫通孔４１の内側には、吸着手段１８の表面が露出する状態となるため、吸着手段１８、導電部２３、対向電極１９の間を流れる電気、すなわち電子の流れが遮断されない。
【００５６】
また、これによれば、放電電極１７の先端の周囲と、絶縁性基板１６の孔部２１との内面、および、導電部２３の貫通孔４１の周縁との距離が、均一になる。これにより、吸着手段１８の広い範囲に均一に電流が分散することになり、放電電極１７の放電部分も、同様に放電電極１７の広い範囲から均一に分散して放電するため、放電電極１７での劣化集中を抑制し、放電電極１７の耐久性の向上が図れるものである。
【００５７】
さらにまた、これにより、吸着手段１８の広い範囲に均一に電流が分散することになり、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、この電流が、更に、吸着手段１８から吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けた導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中して集中的に活性種を生成することがないため、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００５８】
また、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散するので、ＯＨラジカルの発生量が増加するものである。
【００５９】
また、放電電極１７の先端と対向電極１９との距離は、放電電極１７の先端と導電部２３との距離より長いものである。具体的には、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、例えば放電電極１７から絶縁性基板１６の孔部２１の内面を覆う吸着手段１８を流れた後に、その内面を経由し、続いて吸着手段１８を流れ、更に導電部２３を介して、その後ようやく対向電極１９へと到達することになり、つまり、沿面距離が長いので、その結果として火花放電が起こらず、安全性の向上が図れるものである。
【００６０】
また、導電部２３の表面抵抗率は、吸着手段１８の表面抵抗率より小さいものである。具体的には、吸着手段１８の表面抵抗率は、１０6から１０10Ω／□であり、導電部２３の表面抵抗率は、１０6以下であり、対向電極１９の表面抵抗率は、１０-1以下であることが望ましい。
【００６１】
放電電極１７と対向電極１９間に高電圧が印加された場合に、放電電極１７と対向電極１９間を流れる電流は、まず、放電電極１７から絶縁性基板１６に設けた放電電極１７の周囲に位置する吸着手段１８を流れ、次に、この吸着手段１８の周縁部に位置する導電部２３を流れた後に、対向電極１９へと到達することになる。ここで、吸着手段１８の周縁部まで流れた電流は、導電部２３の表面抵抗率が、吸着手段１８の表面抵抗率より小さいものであるので、導電部２３を介して対向電極１９へ到達し易くなる。
【００６２】
すなわち、吸着手段１８の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段１８の周縁部に位置する導電部２３へ広がるように電流が流れるので、吸着手段１８の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段１８の劣化を抑制することができるものである。
【００６３】
図７は活性種発生手段８の導電部２３および絶縁性基板１６の断面図である。
【００６４】
導電部２３は、貫通孔４１を有する四角形状の金属性平板からなるものであり、吸着手段１８の外周部を覆うごとく設けられる。
【００６５】
導電部２３において、外周部４２と貫通孔４１とは、打抜加工により形成される。
【００６６】
図７に示すように、導電部２３において、外周部４２と貫通孔４１とを打抜加工する際に、その各々の切断縁の下側の打抜下面４３には、凸部４４が形成される。導電部２３は、凸部４４が吸着手段１８に接する位置に配置される。
【００６７】
吸着手段１８と、導電部２３の貫通孔４１の周縁とが、確実に接触することにより、電子が、吸着手段１８から導電部２３に確実に流れる。導電部２３において凸部４４が吸着手段１８に接する位置に配置されることにより、導電部２３の凸部４４が吸着手段１８に確実に接することとなるので、電子が、吸着手段１８から凸部４４を介して導電部２３に確実に流れる。
【００６８】
また、導電部２３は、図９および図１０に示すように絶縁被覆部３０（図６では、図面の煩雑化をさけるために図示せず）で覆われていることを特徴とするものである。具体的には、導電部２３が放電電極１７と対向している面は、絶縁被覆部３０により覆われているものである。これにより、放電電極１７から導電部２３へ電流が直接流れることを抑制できる。絶縁被覆部３０は、ガラスやフッ素樹脂などで形成されている。絶縁被覆部３０としては、フッ素樹脂・塩ビ樹脂などの絶縁性テープを接着する方法、ガラスペースト・セラミック系接着剤を塗布して乾燥焼成する方法などを用いることができる。
【００６９】
なお、これらに限られること無く、絶縁性の素材であれば良い。なお、絶縁被覆部３０は、内方へ延び、吸着手段の一部を覆っても良い。これにより、吸着手段１８と導電部２３との接触面も絶縁被覆部３０が覆うので、更に、放電電極１７から導電部２３へ電流が直接流れることを抑制できる。
【００７０】
なお、本実施の形態において放電電極１７は、プラスに印加したものであるが、この放電電極１７に印加する電圧はプラスであっても、マイナスであっても良い。
【００７１】
次に、図１０のように、放電電極１７にマイナスの電圧を印加した場合について説明を行う。放電電極１７に、電源部２０により放電電圧をマイナス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１７表面に強い電界が形成される。放電電極１７にマイナスの高電圧が印加されているため、空気中に遊離電子が放出される。対向電極１９に接した絶縁性基板１６は、プラス側となる。その結果、電子が移動することで、対向電極１９から放電電極１７へ電流が流れる。
【００７２】
図１０の放電電極１７から空気に放出された電子は、対向電極１９の強い電界に強い力で引き寄せられるため、電子が高速で移動し、空気中の分子などと衝突する。このとき高速で移動している電子が、空気中の酸素分子と衝突すると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１６の吸着手段１８に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルが発生する。
【００７３】
上記のようなマイナスに印加された放電電極１７からの放電であるいわゆるマイナスコロナ放電を行うことにより、吸着手段１８周辺の水分が電子と反応することにより、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００７４】
さらに、このように、放電電極１７と対向電極１９間に吸着手段１８を介して面方向に電子が流れるため、沿面距離が長くなり、絶縁性基板１６の表面を電流が伝って流れるものである。
【００７５】
放電電極１７の先端からは、イオン風と呼ばれる気流が発生する。この気流は、放電電極１７の先端から絶縁性基板１６の方向に向かって流れる。図３に示した構成においては、この気流の流れによって、本体ケース６の吸気口４から室内空気が流れ込み、放電電極１７の周囲を通って、絶縁性基板１６の孔部２１を介して排気口５から室内へ排出される排気気流が発生する。
【００７６】
この場合、図２で説明した送風手段７は設けなくてもよく、活性種発生装置３を小型化でき、設置場所を選ばず、卓上等にも設置できる。
【００７７】
ここで、図９、図１０のようにして発生したＯＨラジカルなどの活性種は、この排気気流に乗って活性種発生装置３から室内へ排出される。このＯＨラジカルなどの活性種を含む空気を部屋内に供給することで、空気中の菌を不活化することができる。また、空気中の臭いを分解して取り除くことで、脱臭効果を発揮させることができる。また、活性種を含む空気を衣類やカーテン等にあてることによって、衣類やカーテンの脱臭・除菌などの効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、前記導電部は、金属製平板からなることを特徴としたもので、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができる。
【００７９】
すなわち、本発明においては、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、この導電部と電気的に接続された対向電極と、この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備えているので、放電電極と対向電極間に高電圧が印加された場合に、放電電極と対向電極間を流れる電流は、まず、放電電極から絶縁性基板に設けた放電電極の周囲に位置する吸着手段を流れ、次に、この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部を流れた後に、対向電極へと到達することになる。
【００８０】
つまり、放電電極の周囲に吸着手段が位置するので、吸着手段の広い範囲に電流が分散し、更に、吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部へ広がるように電流が流れるので、吸着手段の狭い範囲に電流が集中し、集中的に活性種を生成することなく、吸着手段の劣化を抑制することができるものである。
【００８１】
また、さらに、本発明においては、前記導電部は、金属製平板からなるので、導電部を導電性インクによる印刷により形成した場合と比較して、導電部の放電による劣化が少なく、吸着手段の劣化を長期間安定して抑制することができるものである。
【００８２】
したがって、空気清浄機としての活用が期待される。
【符号の説明】
【００８３】
１ 部屋
２ 床上
３ 活性種発生装置
４ 吸気口
５ 排気口
６ 本体ケース
７ 送風手段
８ 活性種発生手段
９ 仕切板部
１０ 風路部
１１ 空間部
１２ 電動機
１３ 羽根部
１４ ケーシング部
１５ 吸込口
１６ 絶縁性基板
１７ 放電電極
１８ 吸着手段
１９ 対向電極
２０ 電源部
２１ 孔部
２２ 支持部材
２３ 導電部
２４ 固定蓋
２５ 取付部
２６ 吸着剤
２７ 接着剤
２８ 細孔
３０ 絶縁被覆部
４１ 貫通孔
４２ 外周部
４３ 打抜下面
４４ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、
前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、
この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、
この導電部と電気的に接続された対向電極と、
この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、
前記導電部は、金属製平板からなることを特徴とする活性種発生装置。
【請求項２】
前記導電部は、前記絶縁性基板の孔部よりも大きな貫通孔を有する金属製平板であって、
前記絶縁性基板の孔部および前記導電部の貫通孔は円形であるとともに、中心軸が略一致する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の活性種発生装置。
【請求項３】
前記導電部は、外周部および貫通孔が打抜加工により形成され、その打抜下面が前記吸着手段に接していることを特徴とする請求項１または２に記載の活性種発生装置。
【請求項４】
前記導電部は、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、アルマイト処理を施したアルミニウムのいずれかからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項５】
前記放電電極の先端と前記対向電極との距離は、前記放電電極の先端と前記導電部との距離より長いことを特徴とする請求項１または２に記載の活性種発生装置。
【請求項６】
前記導電部の表面抵抗値は、前記吸着手段の表面抵抗値より小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項７】
前記導電部の前記吸着手段に接する面と逆の表面は、絶縁被覆部で覆われていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項１】
本体ケースと、
前記本体ケース内に設けられるとともに、孔部を有する平板形状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一方面で、前記孔部に対向して配置された放電電極と、
前記絶縁性基板の孔部の内面と前記絶縁性基板の前記一方面の表面とに設けた近傍の水分を吸着する吸着手段と、
この吸着手段の外周部を覆うごとく設けた導電部と、
この導電部と電気的に接続された対向電極と、
この対向電極および前記放電電極に電圧を印加する電源部とを備え、
前記導電部は、金属製平板からなることを特徴とする活性種発生装置。
【請求項２】
前記導電部は、前記絶縁性基板の孔部よりも大きな貫通孔を有する金属製平板であって、
前記絶縁性基板の孔部および前記導電部の貫通孔は円形であるとともに、中心軸が略一致する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の活性種発生装置。
【請求項３】
前記導電部は、外周部および貫通孔が打抜加工により形成され、その打抜下面が前記吸着手段に接していることを特徴とする請求項１または２に記載の活性種発生装置。
【請求項４】
前記導電部は、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、アルマイト処理を施したアルミニウムのいずれかからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項５】
前記放電電極の先端と前記対向電極との距離は、前記放電電極の先端と前記導電部との距離より長いことを特徴とする請求項１または２に記載の活性種発生装置。
【請求項６】
前記導電部の表面抵抗値は、前記吸着手段の表面抵抗値より小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項７】
前記導電部の前記吸着手段に接する面と逆の表面は、絶縁被覆部で覆われていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５３１（Ｐ２０１３−５３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７９７９（Ｐ２０１１−１３７９７９）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【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１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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