JPH0459940B2

JPH0459940B2 -

Info

Publication number: JPH0459940B2
Application number: JP14778784A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Noguchi; Akira Fukami; Tadashi Hatsutori; Kazuhiko Miura; Nobuyoshi Sakakibara
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1984-07-16
Filing date: 1984-07-16
Publication date: 1992-09-24
Also published as: JPS6125649A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、空気清浄器の逆風手段として有効な
イオン風を利用したイオン風起風装置。

（従来技術）従来、放電電極である第１電極体とそれに対向
するように配置された対向電極である第２電極体
との間に高電圧を印加すると、第１電極体から第
２電極体に向けてコロナ放電が生じ、イオン風が
発生することが知られている。

すなわち、コロナ放電によつて第１電極体近傍
の空気はイオン化され、このイオンは正電力によ
つて第２電極体に向つて運動する。この運動の過
程で多数の中性分子をはじき飛ばし、分子の流
れ、すなわち風となつて誘起されるものである。
このイオン風は毎秒数メータの風速が得られ、使
い方によつては十分な風量を得ることが可能であ
る。さらに、コロナ放電の際に、空気中の塵埃も
イオン化され、この塵埃を第２電極体上に集塵す
る正電式集塵器の機能をも有する。

そこでこのイオン風が利用できれば、送風部と
集塵部が一体となり、フアンとモータを有する送
風器を使用せずに済み、空気清浄器の小型、軽量
化が可能である。また可動部が無く、ダクトも自
由に設定できるために、空気清浄器に使用した場
合、形状の設計自由度が大きくなり、薄型の物も
容易に設計できる。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、本発明者等らが、イオン風式空気清
浄器を乗用車用等に取り付ける小型の空気清浄器
等に適用するために詳しい研究を進めたところ、
イオン風発生部分も小さくする必要があり、放電
電極である前記第１電極体（数10μmの金属ワイ
ヤー等）と、絶縁物等で構成された、ダクト等の
壁との間隔も十分に取ことが出来ないということ
を確認した。この様なイオン風発生部では、従
来、前記第１電極体の近傍で発生したイオンのう
ち、第２電極体と反対の電極を持つたイオンが第
２電極体へ引張られ、イオン風を発生し、第２電
極体へ電荷を与える。一方、前記イオンと反対の
極性を持つたイオンは、前記第１電極体へ電荷を
与え、電源を含めて、電気回路を構成する事にな
る。しかし、上述のように第１電極体と壁との距
離が近いと第１電極体へ電荷を与えるべきイオン
が、壁、（容量的にはアース電位）向つて、移動
する様になることを本発明等は発見した。この
時、移動する方向は、前記第２電極体と同じ極性
を持つために、第２電極体とは反対の方向、すな
わち、イオン風の流れとは逆の方向に移動する様
になる。一方、第２電極体の方向に引張られてい
たイオンも壁の方向へ移動することになる。従つ
て、以上の事よりこの壁近傍では、イオンの流れ
は、第２電極体の方向のみならず、反対の方向に
も流れる事となり、イオン風の流れが阻害される
ことになり、最悪の場合には、逆流現像が発生す
る事もある。

そこで、本発明は、放電電極近傍でのイオン風
の乱れをなくし、イオン風式空気清浄器等の起風
手段として有効な小型でコンパクトなイオン風起
風装置を提供するためになされたものである。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明では、放
電電極より空気上流側に、放電電極とは逆極性の
イオン反発電極を設け、放電電極と同極性のイオ
ンを反発させるという手段を採用する。

（実施例）第１図に本発明の第１実施例となる基本構成図
を示す。

第１図において、１ａは、直径数＋μの自金等
のワイヤで構成された放電電極であり、樹脂等の
絶縁体で構成されたフレーム１の両端に接着等に
て、固定されたステンレス等の電極板１ｂに、ハ
ンダ付等により、たるみない様に一定間隔で複数
本張られている。２ａは直径数百μ（少なくとも
放電電極１の10倍程度）のすずメツキ銅線等のワ
イヤで構成された対向電極であり、放電電極と同
様な方法で、フレーム２に固定されている。前記
放電電極のフレーム１と、対向電極のフレーム２
は、樹脂等の絶縁物で構成された、ダクトへ５の
中に一定の放電間隔を置いて設置する。さらに、
前記放電電極のフレーム１に対し、放電電極のフ
レーム２と反対側、つまり放電電極１ａより空気
上流側にイオン反発用電極４を設置する。このイ
オン反発用電極４は、ステンレス等の金属のフレ
ームで、内側の面画ダクト５の内面と同一面内に
なる様に、前記放電電極１ａより空気上流側に一
定の間隔を置いて設置されている。

また、前記対向電極２ａ空気下流側、つまり、
放電電極１ａと反対側に集塵用電極用のフレーム
３が設置され、フレーム３には複数枚の電極板３
ａ，３ｂより構成された集塵電極が取付けられて
いる。

６は、イオン風発生用の高電圧電源で、−電極
側を、対向電極２ａに接続されており、＋電極側
は前記放電電極１ａに接続され、かつ、接地され
ている。また、７は集塵電極用兼、イオン反発用
の電源であり、−電極側を前記イオン反発用電極
４に接続し、かつ、集塵電極用の一方の電極板３
ａに接続されている。また、＋電極側は、前記放
電電極１ａに接続され、かつ、設置されている。
さらに、集塵電極のもう一方の電極板３ｂは、接
地されている。

以上のように構成されたイオン反発電極、放電
電極、対向電極、集塵電極は、樹脂製ケース１０
内に空気吸入口１０Ａから空気吹出口１０Ｂに向
つて順次配設される。第２図および第３図は、前
記第１実施例の構成を利用した自動車用の空気清
浄器である。本空気清浄器は、第２図、第３図に
示すように、樹脂製のケース１０を薄形偏平に成
形し、その内部に設けられたイオン風発生および
集塵部は電源部６を中心に前後対称な構造となつ
ており、自動車の天井に取り付ける様な構成とし
たものである。第４図にその取付状態を示す。第
４図からわかるように、空気清浄器１０のケース
１０は、自動車の前部座席口と後部座席１３の
間、つまり車室内中央付近の天井１４に取付けら
れる。この様に設置すれば、上昇した煙の濃い部
分をすばやく浄化できるので、清浄効果も大き
く、しかも、薄形となるため、後方視野の妨害と
なる事もない。また、第４図の様な位置に取り付
ける場合、フアンを用いた時に最も気になるフア
ンの風切音もなく静かである。

空気清浄器のケース１０の空気吸入口１０Ａ，
１０Ｂは、第４図によく示すように、それぞれ前
席側と後席側に設けられており、空気吸込口１０
Ａは、主に後座席の車室内空気を吸込むようにな
つており、空気吸込口１０Ｂは主に前席側の車室
内空気を吸込むようになつている。空気吸込口１
０Ａ，１０Ｂ内側には、空気上流から下流に向か
つてイオン風起風装置であるイオン反発様電極、
放電電極、対向電極、および集塵機能を高める集
塵電極３ａ，３ｂがそれぞれ電源６，７を間には
さんで配設されている。なお、集塵電極は取りは
ずし可能に装着されている。

また、空気清浄器のケース１０の底面には、空
気吹出口１０ｃが開口しており、清浄化した空気
を車室内に吹出すようになつている。

上記イオン風発生部におけるイオン反発用電極
４は、前記放電電極１ａと前記対向電極２ａとの
間隔と同程度か、それ以上の間隔を前記放電電極
との間に保つた物である。さらに、イオン反発用
電極４に印加する電圧は、前記放電電極と対向電
極の電圧の中間の電圧を印加するが、この放電に
要する電圧の1/4〜1/2程度が適当であり、望まし
くは、集塵用電界形成電圧と共用できる方が良
い。

次に、本第１実施例の作動について説明する。
第１図および第５図において放電電極１ａと対向
電極２ａの間に電源６にて、高電圧（数kv〜数
10kv）を付加すると、電極線径の違い（40μと
400μ）から、不平等電界が前記両電極間に形成
され、形状的に鋭い40μの放電電極１ａの周囲に
電界が集中し、コロナ放電が発生する。このコロ
ナ放電により、正負両極性のイオンが発生する
が、放電電極１ａと反対の極性を持つ負イオンの
大半は放電電極１ａに吸収されてしまい、同一の
極性を持つ正イオンだけが対向電極２ａに引きつ
けられていく。この正イオンが、対向電極２ａに
引きつけられていく過程で、多数の中性ガス分子
と衝突し、これら中性ガス分子に運動エネルギー
を与えて駆動させることにより、正イオンと中性
ガス分子の両方が、対向電極２ａに向つて風を発
生させる。

また、空気中の塵埃は、前記コロナ放電によつ
て発生したイオンによつて帯電されるため、第１
図、第２図に示すよう、流れの後流側に集塵電極
３を設置すれば、塵埃を集塵することができる。
この時、集塵用の電界形成電源には、電流がほと
んど流れないため、前記イオン反発用電源７と共
用できる。従つて、塵埃は前記イオン風発生部で
正イオンにより帯電され、電源７により負極性に
印加された電極３ａと、接地された電極３ｂとの
間に形成された電界の中を通過する時に、塵埃と
異極性の電極３の上に集塵される。

よつて、車室内の汚れた空気は、第３図矢印Ｄ
１，Ｄ２に示すごとく吸入口１０Ａ，１０Ｂから
吸入され、集塵電極３ａ，３ｂに集塵された後、
清浄化された空気となつて矢印で示すごとく吹出
口１０Ｃから車室内に吹出される。ところが、放
電電極１ａの周囲に発生した負イオンの内、絶縁
物て構成された壁付近の物は、接地されている放
電電極１ａに吸収されるだけでなく、壁（容量的
には接地と同じ）に向つて移動する物も発生す
る。この時負イオンは、対向電極２ａと同極性で
あるために、放電電極１ａに対し、対向電極２ａ
とは反対側の壁に向つてより多く移動し、逆流現
象を発生しようとするが、イオン反発用電極４の
電極が負イオンと同極性であるため、壁付近の負
イオンも放電電極１ａに吸収される。この様にし
て、イオン反発電極４の無い場合に必要な逆流現
象の大きな要因である放電電極の空気上流側への
負イオンの移動が無くなるためにより多くのイオ
ン風を発生させることができる。第６図および第
７図は、前記イオン反発電極を用いた実験結果の
一例である。その原理図である第７図において、
放電電極１ａと対向電極２ａとの間隔ｌ１は10
mm、放電電極ピッチｌ２は10mm、対向電極ピッチ
ｌ３は５mmで、放電電極と対向電極が、各々１：
２の千鳥状に配置されている。また、イオン反発
電極４は、ダクト内面に露出した巾５mmの金属帯
であり、前記放電電極１ａと、イオン反発電極４
の放電電極側の端部までの間隔ｌ４が11mmと設定
されている。

以上の様な構成で、放電電極１ａと対向電極２
ａの間にV₁イオン反発電極にV₂の電圧を印加し
た時の風速の変化を示したものが第６図である。

図−６ｂの様にこの第６図に示されるようにイ
オン反発電極が無い場合、すなわちV₂＝０〔kv〕
に比べ、イオン反発電極４にV₂＝2.5〔kv〕を印
加した場合が、同じV₁に対し、風速が向上して
いることが解る。

また、この時イオン反発電極４は対向電極２ａ
と比べ、放電電極１ａとの間隔も大きく、また、
その間に印加される電圧も小さい事により、放電
電極１ａの周囲に発生したコロナ放電による正イ
オンを到達せず、また負イオンは反発するだけで
あるので、電源７にはほとんど電流が流れない。
従つて、電源７は集塵用電源と共用できる。

次に、本発明の第２実施例を示す。本実施例で
は、イオン反発電極４として、金属の薄いフイル
ム４０（アルミ箔数10μ程度）を放電電極１ａの
上流側（放電電極１ａに対し、対向電極２ａと反
対側）ダクト５の内面に、放電電極１ａより一定
の間隔を開けて接着等により貼り付けた物であ
る。他の構成、構造は、第１実施例に同じ。

また、本実施例では、金属フイルムを使用して
いるが、同様な効果を示す方法として、銀あるい
はカーボン等を使用した導電性塗料を同様な位置
に塗布しても良い。作用効果は、第１実施例に同
じである。

第８図に本発明の第３実施例を示す。第３実施
例では、イオン反発電極として金網４０を使用し
ている。このとき、金網４０は、放電電極１ａ
と、対向電極２ａとの間の距離よりも大きな距離
を放電電極１ａとの間に設定するか、または、電
極６につて印加される電圧よりも、電源７によつ
て印加される電圧を小さくするか、あるいは、前
記距離を大きく、かつ、電圧も小さくする等の方
法により、放電電極１ａより、イオン反発電極４
に向つて、コロナ放電が発生しない様にした物で
ある。

また、本例では、金網を用いているが、金網の
代わりに、第８図に示す対向電極２ａの様な、丸
棒、あるいは、集塵電極３ａの様な板を接地して
も良い。作用効果は、第１実施例に同じである
が、本実施例の様、金網をイオン風上流側に設置
することにより、プレフイルタとして利用し、糸
くず等の比較的大きなごみ等を取り、イオン風発
生部での阻害等を防止する事できる。

第９図に本発明の第４実施例を示す。オゾン発
生を低くするためにプラス放電をおこなう事は、
前にも述べたが、本実施例では同じプラス放電で
も第１実施例と異なり、放電電極１ａを＋極と
し、対向電極２ａ―極とし、かつ、接地する放電
形式とした。この時、イオン反発電極４を接地に
接続すことを特徴とする。また、本実施例では、
電源７は、集塵様の電界形成用としてのみ使用さ
れる。

作用効果は、第１実施例と同じである。また、
本実施例でも第２、３実施例と同じ電極が使用で
きるのは言うまでもない。特に、本実施例では、
イオン反発電極として、第３実施例の様な金網を
使用すれば、金網を接地する事で外部からの侵入
に対してより安全な構成とすることができる。

以上の実施例は、全て放電電極を高圧電源の正
極に接続したものであるが、もちろん負極に接続
してもよいことはいうまでもない。ただし、その
場合、オゾンの発生量が増えるため、放電電極を
加熱するなどのオゾンを除去する処理を施すこと
が好ましい。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によれば、放電電極
より空気上流側に放電電極とは逆極性のイオン反
発電極設けるため、放電電極で発生した放電電極
と同極性のイオンは、放電電極より空気上流側に
移動してもイオン反発電極によつて再び放電電極
の方へ反発され、放電電極に吸収される。従つ
て、放電電極より空気上流側での逆流が防止され
るため、放電電極とケース内壁との間隔が小さい
場合でも大きな風速が得られ、その結果イオン風
起風装置の小型化が可能となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例を示し、第１図は本
発明の第１実施例のイオン風式空気清浄器の基本
構成を示す概略図、第２図は、天井取付型の自動
車用空気清浄器の外観図、第３図は、第２図のＡ
−Ａ断面図、第４図は第２図および第３図の空気
清浄器を車室天井に取付けた状態を示す概略構成
図、第５図は本発明の原理を示す原理図、第６図
は本発明者等が行なつた実験結果を示し、印加電
圧の変化に対する風速の変化を示し特性図、第７
図は本発明者等が行なつた実験の構成図、第８図
は本発明の第３実施例の構成図、第９図は本発明
の第４実施例の構成図である。１……放電電極、２ａ……対向電極、３ａ，３
ｂ……集塵電極、４……イオン反発電極、６，７
……高電圧電源、１０……ケース、１０Ａ，１０
Ｂ……空気吸込口、１０Ｃ……空気吹出口。

Claims

【特許請求の範囲】１通風路を形成するケース内にコロナ放電を誘
起する放電電極、該放電電極に対向して設けられ
た対向電極、および該両電極に高電圧を印加する
高電圧電源を有し、前記放電電極から対向電極に
向つてイオン風を発生せしめるように構成された
イオン風起風装置において、前記放電電極より空気上流側に所定間隔を有し
て配列され、かつ前記放電電極に対して逆極性と
なるイオン反発電極を具備することを特徴とする
イオン風起風装置。２前記放電電極は、前記高電圧電源の正極に接
続されて、かつ接地され、前記対向電極は前記高
電圧電源の負極に接続され、前記イオン反発電極
は、前記対向電極と同極性でかつ前記対向電極よ
り低い電圧が印加されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のイオン風起風装置。３前記放電電極は、前記高電圧電源の正極に接
続され、前記対向電極は前記高電圧電源の負極に
接続され、前記イオン反発電極は接地されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
オン風起風装置。４前記イオン反発電極は、帯状の導電性部材で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１，２，
３項いずれか１つ記載のイオン風起風装置。５前記イオン反発電極は、網状の導電性部材で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１，２，
３項いずれか１つ記載のイオン風起風装置。